数据中心的水消耗太多了吗?

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数据中心的水消耗太多了吗?

青衫无名 2017-08-01 09:01:00 浏览722
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一个典型的数据中心两天排出的废水量相当于一个奥林匹克规格游泳池的用水量。那么这有什么问题吗?

美国自1990年代中期以来,黄金的价格上涨了百分之七。房地产上涨了百分之九。而水资源的价格上升了10%至12%。

如今,水资源的短缺也使其成本不断增加,而人们对使用大量水资源的数据中心有一定的看法和争议。这些看法有道理吗?

蒸发和放空损失

亚马逊网络服务公司副总裁兼杰出的工程师詹姆斯•汉密尔顿,他在2009年的数据中心能效峰会演讲的报告中就提到水资源消耗的情况,特别是蒸发和放空损失。

蒸发和放空损失是一种用于冷却数据中心常见的方法,电子设备排出的热空气是通过空气/液体热交换器的副产品,液体冷却剂通过热交换器冷却数据中心的空气。而使用水蒸发换热器进行冷却则是摈弃采用液体冷却剂冷却的另一种形式。

除了通过蒸发失掉水分以外,数据中心使用冷却塔在放空中也会失去水分。而冷却系统和冷却塔的液体如果有积累的沉积物,没有被清除的话,其冷却效率会受到影响。

所以,人们会定期对冷却系统进行清洗,这也会消耗一定数量的水。这两种操作也是数据中心耗水量大的原因。

绿色网格组织设定了电源使用效率(PUE)指标,2010年推出所谓的WUE(水使用效率)的指标,而这个水使用效率还没有得到广泛的应用。

水的使用问题似乎沉寂了下来,直到德鲁•菲茨杰拉德在华尔街日报写出数据中心隐藏的水问题之后,事情变得有趣了。

加利福尼亚州严重干旱

在这篇文章中,菲茨杰拉德主要聚焦于美国加利福尼亚州的数据,他从调查机构451研究获得该州的数据。加利福尼亚拥有800个数据中心(超过任何其他各州),每年这些数据中心消耗的水足够填满158000个奥运会规格的游泳池。而且,人们不要忘记,2015年是加利福尼亚州严重缺水的第四年。

汉密尔顿在博客中对菲茨杰拉德在华尔街日报的文章观点表示赞同,并重申了他的立场,他说:“水消费是继数据中心电力之后的下一个巨大的自然资源问题。我认为文章观点是正确的,所有数据中心运营商应该精心管理水资源的消耗量。”

加利福尼亚的数据中心占其全州使用量的0.7%,而该州农业用水占60.7%。

使用游泳池进行类比可能让人们可以更直观的感觉,但它并不等同以及试图确定只是这一切意味着什么。所以,第一步就决定要用多少水来填补158000个奥林匹克规模的游泳池,马克•安德森算出了这一数据,为1042.8亿加仑。

与其计算菲茨杰拉德指出的水资源价值,不如进行一下比较,汉密尔顿在他的介绍提到,一个典型的15MW数据中心每天使用360000加仑的水资源。这是有点令人难以置信,360000加仑的水相当于半个奥林匹克规模游泳池的水量。

可以进行一些简单的数学计算:360000加仑乘以800(数据中心的数目),然后乘以365(天一年)的结果。答案是是1051.2亿加仑。

数据中心的整体影响

现在让我们来衡量数据中心的整个用水量的影响。通过查阅2014美国地质调查局(USGS)资料,就可以确定加利福尼亚用水量。资料报告指出:“2010年,加州每天的用水量380亿加仑”。而美国地质调查局的报告指出:“2010年美国用水量每天约为3550亿加仑。”

数据中心消耗了多少水呢?我们需要用每年365天的时间来划分,而加利福尼亚800个数据中心每年使用1042.8亿加仑的水量,则其每天使用的水量为285698630加仑。接下来计算出这个数据:380亿加仑乘以0.7%,为266000000加仑,这与汉密尔顿的统计的数据大致相同。加利福尼亚的数据中心似乎消耗了全州0.7%的水资源。

这如何进行比较?人们要了解了不到百分之一的水量到底有多显著,要想了解到加利福尼亚全州用水使用情况,需要人们去了解其他行业用水量的比例和数量。参照美国地质调查局的加州水使用情况报告,人们发现,农业灌溉荣登榜首,为60.7%(每天23056万加仑),其次是热电行业,为17.4%(平均每天6601万加仑)。

这个问题是什么?

人们不禁要问,看着这些数字,为什么汉密尔顿和其他人都非常惊慌。而加利福尼亚州所有数据中心每天的用水量只是全州用水量的0.7%。

在数据中心运营计划中,数据中心的用水量是次要的,但行业领导厂商都在关注这个问题。除了汉密尔顿以外,也有业界人士同意这个观点,其中包括丽莎•杰克逊(2013年之前曾担任美国环境保护署署长,现任为苹果公司环保总监)和谷歌的数据中心运营主管乔卡瓦。他们认为数据中心浪费的水是因为数据中心低效运行,这对环境不利,最终对人们不利。

“节约用水所在的行业将不断创新,”汉密尔顿说,“我希望看到节省水资源结果,正如人们所看到人们致力于节省电源一样。而水资源使用量已经大幅上升,但电源消耗却没有这样大幅上升。”

在不到十年的时间中,数据中心运营商已经解决了承担了多少电力的问题,大多数主要的数据中心业务的电源都半使用100%可再生能源。

再过10年,人们可以看到数据中心对于水资源的使用也会产生类似的变化。

名词解析

WUE 水利用效率的度量

继电源使用效率(PUE)指标之后,2010年绿色网格成功定义的指标,以帮助讨论数据中心使用水的数量。

水利用效率,或水使用效率,其定义是数据中心的年度用水量除以IT设备的能源,以升/千瓦时计算。水利用效率指标应包括现场使用的水,以及数据中心之外所用的水。例如,生产数据中心的电力所使用的水。

WUE指标目前还没有被广泛用于工业中,并且很少引用,但是水已经成为数据中心更加显著的因素,未来一定会将水利用效率进入PUE度量工作中。


作者:Harris编辑

来源:51CTO

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