基于计算负荷时–空双维迁移的互联多数据中心碳中和调控方法研究

• 作者: 杨挺 姜含 侯昱丞 耿毅男
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 多数据中心 碳中和 可再生能源 任务迁移
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 支撑碳达峰、碳中和的能源电力关键技术|Key Technologies of Power and Energy Systems for Supporting Peak Carbon Dioxide Emissions and Carbon Neutrality
• 页码范围: 164-176,中插13
• 页数: 14页
• 分类号: TM71
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.210485

摘要

随着全球分布的数据中心大量部署和云计算服务需求激增,其高运行能耗和碳污染问题日益严重.针对这种新兴的高能耗负荷,如何缓和数据中心碳足迹的有害影响,实现碳达峰、碳中和"3060"目标成为一项重要挑战.该文基于数据中心计算负荷的灵活可控性和全球多区域可再生能源时空分布互补性,提出时–空双维度任务迁移机制实现互联多数据中心碳中和.通过延时容忍型任务,在多数据中心间的空间迁移,满足计算负荷与清洁能源出力在大时间尺度上匹配,并配合任务在单体数据中心的时域迁移,实时追踪可再生能源功率波动以最大化消纳可再生能源,从而以时空优化互补的方式实现多数据中心高运行能耗所造成碳排放的时空转移,实现碳中和.最后,使用真实的数据中心算例验证所提出的多数据中心碳中和调控策略的性能和普遍适用性.通过实验对比,所提调控策略能够实现任务负荷与可再生能源的最优匹配,显著降低不同规模的互联多数据中心碳排放量,缓解多数据中心集群碳污染,实现全球大规模部署数据中心碳中和.