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地球的数字化生存,需要算力基石

2022/6/17 18:07:00


权威部门做过这样的测算,如果一个国家的算力规模每增加5%,那就能撬动1%的经济增速,相当于可以解决上百万人的就业问题。


如果知道了这个,你就明白云计算这个工程有多么震撼。更让人兴奋的是,目前中国在算力领域处于全球领先水平:基础算力全球第二,超算能力全球第三,AI算力已跃升全球第一。


从前,修了几十年的路,才让中国有了经济腾飞的奇迹;如今,全力布局算力基建的中国,或将迎来第二次腾飞的机遇。


放眼“数实融合”的未来,当云计算站在一个新技术顶峰时,也正是生态文明迫切需要技术支持的时刻。


一、降碳,需要连接力变革


科技和生态的进化与共生,有一种特别的缘分。


地球千万年的繁衍生息,离不开水资源、空气和土地,但过往我们在发展科技的时候,不得不面对大气、土壤和水质被污染,生物多样性减少的后果。而今,环境治理仅靠“减少使用”这样的姑息疗法,已无法真正从源头上消除威胁环境的问题。这时,又需借助技术手段来探索一个地球健康的秘密。


时至今日,“双碳”目标下,我们正经历一次“重构地球”的革命。因为事关人类文明的两者——科技和生态,必须协同发展,才能让地球也适应数字化的生存节奏。


要知道,碳中和目标的本质是摆脱对传统化石能源的依赖,以实现人类文明的可持续性发展。简单来说就是,人为碳排放≤人为碳移除。根据国际能源署的数据显示,全球碳排放主要来源于电力、工业、交通等行业,解决传统行业碳排放的关键,就是数字化技转型。而数字化转型所利用的数字科技,离不开算力和连接的支撑。


以钢铁厂为例,如果高耗能设备在AIoT连接下,可以实时了解设备运行状态,通过AI算法预测设备出现故障的时间,进而达到降低能耗、降碳减排目的。但如果没有云计算能力支撑,仅靠效率低下的本地运算,根本无法保证实时了解设备状态,节能减排自然也无从谈起。


同样的,智慧交通里的每一次出行,现实世界的文娱体验,赛博空间的沉浸式感受,无处不在的云计算等数字技术,正成为推动生态环境建设的新生力量。


在此背景下,广大云计算厂商纷纷入局,“双碳”已经成为云巨头们的大考。国际数据公司IDC最新预测表明,至2014年,云计算可以减少十亿吨的二氧化碳排放。


具体是怎么做的呢?在《2021年云计算十大关键词》中有这样一个词“低碳云”,或将帮我们更好地理解云计算对于减碳的作用:低碳云指利用云计算实现提高计算、存储、网络等资源利用率,全面提升全社会资源效能,并将云计算与大数据、人工智能等技术融合,赋能企业和全社会节能减碳的目标。


“低碳云”之所以受到关注,也顺应了当下国内数字化市场的趋势:算力需求正由算力密集型的互联网行业,向各行各业的实体经济转移。因此对云厂商而言,不但要完成自身的碳中和,还承担着对千行百业赋能,并推动各行业碳中和进程的角色。


二、可持续价值全面释放

种种迹象表明,云计算与低碳化的协同发力,可以让人类社会的可持续发展变得有迹可循。


在交通领域,依托云计算发展的智慧交通,可以缓解路面交通压力,从而降低碳排放量。比如,百度提出的“构建全链条减碳技术”路径,包括借助百度智能交通、智能交运、智能网联、智能停车等落地场景解决方案,结合集度智能电动汽车量产、MaaS出行服务、自动驾驶无人车服务等方式的协同联动,助力智慧交通的构成。


在工业领域,基于云计算的智慧厂房管理系统,对厂房系统及设备运行数据的自动获取和数据的互联互通,从而实现厂房系统安全可靠、高效节能、绿色低碳运行。比如,阿里云“AI垃圾焚烧优化一体化”产品,通过DCS获取如实时风压、蒸汽流量、烟气氧量、炉排动作等数十个测点数据,实现对垃圾焚烧过程的机器学习建模,构建AI参数寻优模型。通过实时计算生成垃圾焚烧过程的最佳工艺参数,降低人工干预,在稳定生产的同时,让固废处理过程更环保。


在农业领域,云计算能将传统农业靠天吃饭,转变为可控的智能生产模式,从而实现高效、低碳的效果。例如,佳格天地联合华为云打造的农业大数据平台,已服务全国约4亿亩耕地、覆盖百余个县区,为各级农业政府部门、涉农金融机构以及大型种植企业等,提供多元化的农业农村大数据服务。既能应用于主粮生产监测,也能够为农作物的标准化生产及市场销售提供数据支撑,推动产业提质升级,同时为乡村低碳发展提供数据支撑。


还有与我们每个人相关的“碳账户”,背后也有诸多云厂商的身影,帮助用户进入低碳生活。

绿色云端2021-云服务企业排名

事实上,在数字经济的大背景下,双碳目标的提出,意味着实体经济要进行一轮调整,整个产业链都将迎来低能耗、低排放、高效率的时代。因此,国内云厂商在“碳中和”领域的机会点包括一方面,为相关企业提供数字化的测算服务,另一方面是开发相关减排算法和应用。


前者是因为,当前很多企业对于碳排放的核算方法并不了解,碳盘查难度较高。据BCG发布的《2021年全球企业碳盘查计算调研报告》显示,仅有9%的企业有能力完整盘查并计算所有范围的排放,仅有11%的企业在过去五年成功实现减排愿景,参与调研的企业估计其计算碳排放结果的错误率约在30%-40%之间。


许多企业未能妥善进行自身碳排放的有效盘查的难点,就在于缺少计算方法。目前这一市场仍处于早期阶段,国内云厂商也正在制定相关战略,并和电力和制造业的大型企业开启了相关合作。


后者可以让行业意识到,减少碳排放的本质也是在减少运营成本。国际社会的普遍共识也是告别抵制简单粗暴的花钱购买绿色碳汇来实现碳中和的方式,更多鼓励和引导用技术减排。


但是,除了能源、交通以及制造等相关的碳排较大的业务类型备受关注,看似与碳排放毫无关联的科技领域也是“重灾区”之一。比如云计算基础设施带来的能源消耗,依然引发不少焦虑。作为名副其实的“电老虎”,云计算基础设施数据中心的耗电量不断刷新纪录,给碳排放控制造成较大压力。据国网能源研究院的测算:2020年,我国数据中心用电量突破2000亿千瓦时,占用电总量比重约2.7%,相当一座超一线城市的用电量,并且这个数字在持续增长。


基于此,云计算厂商围绕碳中和目标,正纷纷加码新一代绿色数据中心。目前来看,一种是“因地制宜”型,即利用当地环境优势,提高能源利用效率。比如国外的谷歌把数据中心建在海里降温;国内云厂商有的会选择把数据中心建设在北方,把服务器产生的余热用于冬季居民供暖,有的则建设在本身具备大量风光电设施的偏远地区,在发电侧去使用更多清洁能源。


另一种是“智能提效”型,就是用优化算法的方式提升算力效率,即实时监控运行数据,进行系统调优,确保数据中心低能耗高性能运行。


所以,不难发现随着产业上云不断深入,与“低碳云”相关的云服务,已经深入到降碳的每一个核心场景。


三、低碳上云“双转型”加速中

低碳变革道路任重道远,以上应用也仅仅为沧海一粟。


据国家发改委初步分析,按照八大行业来测算,未来的碳排放量将会达到每年30亿到40亿吨的规模。因此如何运用新技术去使得整个产业良性发展,已经是市场迫切的需求。随着“数实融合”的进度不断深入,中国的碳中和进程又取得了怎样的在进展呢?最近的一份《中国净零碳城市发展报告(2022)》显示,在30个城市净零碳发展水平总排行中,深圳、北京等数字化经济发展靠前的城市,在绿色发展质量指标中同样有着不错的表现。


可见,在社会走向数字化与智能化的发展过程中,必然也会给碳中和的实现带来新的强劲动力。这样的成绩背后,一方面印证了数字技术确实能够为降碳提供足够的支撑,另一方面也体现了低碳数字化转型的朋友圈,正在不断扩大。


云计算被比喻为第四次信息革命开端,相信随着全球低碳战略的逐渐铺开,在云计算+碳中和中或将催生新的世界级巨头。此前比尔·盖茨也曾表示,未来向气候变化主题投资获得的回报应该可以与最大的科技公司类比,这个行业将会诞生8个特斯拉,甚至可能是10个。


市场很大,但关于“低碳云”的实践却是一场马拉松式的长跑,只有秉持长期主义,专注于技术创新,才能走通这条绿色之路。当前,随着东数西算等政策的鼓励,云市场的参与者越来越多,关于绿色低碳与算力发展并举的布局规划也在各显神通。但企业上云或是低碳转型的进程并不是一蹴而就的。毕竟,不同产业之间的成长周期、运营规律、突发机制各不相同,大量企业还需要根据业务情况来判断。总之,不是最先起跑的跑得最快,但是跑得稳,才能决定跑得有多远,这场征程才刚刚开始。


你看,蓝蓝的天上,低碳云已经在飘了。


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