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从冰岛第一座冰川的葬礼说起

2019年8月18日,冰岛给该国第一座消融得快要看不见的死冰川,举办了“葬礼”。

这是一座名为“Okjokull”的冰川,有700岁高龄。Okjokull在1890年面积有16平方千米,因为气候变暖,2012 年只剩下0.7平方千米,2014年有冰川学家注意到,Okjokull 厚度不足40~50米,因为没有足够的压力推动冰川流动,它就这样死在那里了,一点点消亡。

那天,包括冰岛总理、科学家、环保人士等100余人,在Okjokull面前放下了一块铜匾,上面写着:“Ok是第一个痛失冰川地位的冰岛冰川。未来200年,消亡预计会是我们所有冰川的宿命。”

悼文结尾是日期,和“415 ppm”——当时再创新高的全球空气二氧化碳浓度。他们之所以放这块牌匾,是为了警示气候变暖对大自然的伤害。

我们已经生活在一个极端天气灾害愈发频繁的世界。

2019年全球平均温度较工业化前水平高出约1.1℃,是有完整气象观测记录以来的第二暖年份,2015~2019是有完整气象观测记录以来最暖的五个年份;且自20世纪80年代以来,每个连续十年都比前一个十年更暖。| 中国气候变化蓝皮书(2020)

如今,气候问题早已不是一句“坏天气”就能简单带过的。据国家气候中心8月17日评估,综合考虑平均强度、影响范围和持续时间,从今年6月13日开始至今的区域性高温事件综合强度,已达1961年有完整气象观测记录以来最强。

高温也让干旱来得更早。原本8月应该是我国南方的丰水期,但鄱阳湖、洞庭湖等湖泊提前百日进入枯水期,为有记录以来最早的一次。川渝遭遇了60年一见的大旱,各大流域水量骤减。而相距不远的韩国,却在8月迎来了持续暴雨,一些地方日降水量逼近200毫米,造成多人死亡、失踪……这些极端天气表现,在世界各地呈现频发趋势。它们所引发的包括农作物减产在内的复杂连锁反应,正带来越来越严重的社会问题。

人人都在号召“环保”

当你在网上搜索“环保”,一般能搜到一小部分人对“减法生活”、“永续使用”的倡导,比如他们完全不用塑料袋、纸,完全不点外卖,用竹制牙刷替代电动牙刷(后者设备太小,回收机器无法识别、分拣),网购时给卖家留言“不要过度包装”否则不给好评等等。

你也能搜到一些“反环保”的声音,比如人们抗议纸吸管。限塑政策趋严,饮品企业都“政治正确”地用上了纸吸管,消费者被动使用后,开始在抱怨纸吸管硬度差、容易变形等缺点。社交媒体上充斥着对纸吸管的不满,于是厂商不断加厚吸管,这导致了材料虽然可降解,但吸管太厚难以被回收商回收。以纸代塑,还会加剧树木砍伐、加工制造等过程中对环境的破坏。

当消费者认定纸吸管不但不实用,还没有想象中环保时,他们开始质疑餐饮公司的“表面功夫”。

据研究数据显示,生产一根塑料吸管的碳排放量是0.24kg,而纸吸管是其3倍,达0.73kg,由此可见这种替代产物并不能达到环保目的。

同样被人们骂上热搜的还有几家“手机取消配备充电头”的公司。人们能理解取消充电头会让包装盒缩小,这样原材料消耗变少,运输的车辆也减少,能锐减多少万吨碳排放,但还是有很大一部分用户需要另行购买充电头,那么,这个部件还是要生产、运输,消费者就会觉得是把充电器的成本变相转移到了自己头上。

如果只将可持续发展的压力转嫁到消费者身上,让他们来完成环保的 KPI,其实并不可持续,因为忽略了主要矛盾。碳排放的大头还是工业制造,据赛迪研究院报告,工业能耗一般占全社会总能耗的70%左右;国际能源署报告显示,2021年全球能源燃烧和工业过程产生的二氧化碳排放量同比增长6%至363亿吨。甚至离我们生活非常近的互联网,驱动互联网的数据中心(IDC)也是隐藏的能耗大户。

用科技,对这些排碳大户进行绿色化升级改造,才是更直接、更高效、更可持续的节能减排。

你在网上的每一次点击,都会让它升温

自上世纪40年代起,计算机的效率一直在提升,峰值性能下,其消耗每千瓦时电力所能达到的运行次数大约每1.6年翻一番。50年来,这个数字提升了100亿倍。

更高的性能,给人类带来了更多的便利,也引发了更夸张的数据流动。我们现在上网聊天、经营社交网络、打车、线上点餐、购物、联机游戏,每一次操作、选择、点击,都会带来大量数据的流动。

而为我们提供服务的平台,则要负责对海量数据进行处理。以打车平台为例,他们需要收集出行者的需求,将订单派发给就近司机,如果遇到拼车情况,还要计算同行者路线的匹配程度等等,这都需要大量的计算。如果是例如航空航天、电力电信等国家层面的应用,计算量则更为夸张。

单个计算机无法完成如此量级的计算,于是出现了数据中心。数据中心就是一个大房子,里面安装了大量的计算机、硬盘、网络交换机,以及与之配套的软硬件基础设施。目前,数据中心规模小则成百上千台计算机,大则上千万台。

数据中心的机器需要24小时不间断运行,会产生大量的热能。传统的方法是用风扇散热,噪声分贝相当于楼上装修时的电钻声,不光是吵,还非常耗电。

Nature上的一篇论文研究发现,大量数据中心对应的能源消耗非常惊人——每年消耗约200TWh电力,超过一些小国家全国的电力消耗[1]。而在我国,2018年中国数据中心耗电量达到1608亿千瓦时,超过三峡大坝一年发电量,预计2023年全国数据中心总用电量为2667.92亿千瓦时,接近2.5个三峡大坝发电量。这其中至少有一半的电量,都是用来给机房散热。

这里引入一个评价数据中心能源效率的指标PUE,是“数据中心总能耗”除以“IT 设备能耗”之后的值,这个值越接近1,说明数据中心用于计算之外的额外电力开支(比如制冷和照明)越少。

现有的数据中心建设中,广泛采用的是风冷,利用室外机+冰水机的冷却系统输出冷气对机房服务器进行散热,这种方式的PUE值大概会到1.8~1.9。也就是说,1.9度的电供给服务器使用,其中有1度的电用作计算,0.9度电用作散热了。这种方式散热效率低,同时会耗费大量能源。

而联想的创新方法是往服务器里“注水”。他们用50度的温水水冷,水注入后经过冷板,把服务器内的CPU、内存、网卡、硬盘等主要部件的热量通过水带走。“服务器在计算的时候,CPU的温度会变得非常非常高,能高到90多度,放一个鸡蛋就可以烧熟。”联想中国区基础设施业务集团高性能计算资深架构师郝常杰说。

数据中心冷却降温管道

用联想独创的50度温水水冷技术,消耗1.1~1.2度的电, 1度电用作计算,只有0.1~0.2 度电用作散热,电量利用率高,可以节省42%能源。与此同时,因为温度较低且稳定,服务器的性能一般情况下也可以提升五个点。

北京气象局正是用了联想的这套方案,服务器内90%的热量被水带走,大幅度降低了空调用电和服务器风扇能耗,这让北京气象局核心业务计算能力提升近20倍的情况之下,一年减少用电近200万度,可供1400户居民使用一年。

让科技发热,让地球降温

2022年1月,中国工程院院士邬贺铨对外表示,中国数据量快速增长,算力已经成为国家的战略选择。信息技术对传统产业减排的贡献十倍于信息技术自身引起的碳排放,目前中国数据中心的碳排放占全社会碳排放的比例,较全球平均水平高出一倍,对数据中心节能减排迫在眉睫。

作为一家科技公司,以及全球第一算力制造商,联想用创新的温水水冷技术,给出了一份优秀答卷,在提升了数据中心性能的同时,大幅度减少了能耗。这也再次证明,科技创新才是保护环境的“第一生产力”。

早在十二年前,联想就加入了联合国全球契约组织(UNGC)。去年,在UNGC发布的《企业碳中和路径图》报告中,联想的低温锡膏低碳绿色制造工艺、深冷制氮等技术探索和实践,被评为全球先进企业实践案例。

除了以身作则节能减排,联想还一直在带动供应链上下游科学减碳,打造绿色供应链。2021年,联想 91%的供应商设定了公开的减排目标;83%的供应商对减排数据进行了第三方验证;72%的供应商设定了可再生能源目标,82%的供应商跟踪并报告可再生能源生产和购买情况。未来十年,联想已承诺到2030年实现公司运行性直接及间接碳排放减少 50%,部分价值链的碳排放强度降低25%,以实际行动支持国家2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。

以联想为代表的科技企业,在整个中国的低碳转型大潮中,起到了中流砥柱的作用。联想始终相信,创新技术将使世界更具可持续性。创新与增长必须服务于让生活更美好、社会更包容、环境更可持续发展的目的。

在联想这些先行者的带动下,在“3060”这一共同的大目标下,需要有更多的大小企业站出来,合力推动重构中国经济增长模式,让我们生活的环境更加绿色,气候更加宜人。

让科技持续发热,让地球不断降温。

我们要全力以赴,赶在冰雪消融前。

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