全球数据中心部门估计约占416TW，相当于所有能源需求的大约3%。东南亚的需求量很大，随着该地区国家增加新的数据中心基础设施，能源需求也在增加。
对数据中心对环境影响的担忧促使一些国家和城邦对新设施的建设施加限制。例如，新加坡在2019年暂停了新数据中心的开发。现在这种暂停已经结束——但只有“在资源效率方面达到同类最佳”的情况下才能建造新的数据中心。
改善数据中心环境绩效的压力不仅来自政府和监管机构。谷歌 (Alphabet)、苹果、Facebook (Meta)、亚马逊和微软 (GAFAM) 等超大规模数据中心运营商正越来越多地寻求改进。去年，谷歌设定了一个目标，即到2030年每天24小时使用无碳能源为其所有云数据中心供电。
但是，向更清洁、更可持续的设施迈进对柴油发电机等设备意味着什么？
应该注意的是，数据中心的发电机并不是碳排放的大排放者，因为它们不经常使用，而且只在短时间内使用。然而，柴油发电机仍有望通过发动机优化、减少定期现场测试以及添加废气后处理和生物燃料来改善环境性能。
制定可持续发展路线图
从广义上讲，东南亚的数据中心包括三个主要的能源组——现场发电或公用事业；设施系统，例如冷却和配电；和IT系统。在这些领域中的每一个方面的改进都可以显着促进可持续性的提高。
发电机属于第一组，代表关键任务现场发电，主要来自柴油，但有时来自天然气。新加坡、韩国和日本等国家的一级数据中心运营商正在指定更高额定功率的发电机，以帮助他们实现运营效率和降低成本。
4MW柴油发电机组提供了大部分所需的备用电力。它们对本地输电网的电力故障提供高度可靠的响应。较大的电源节点将高性能封装到一个小尺寸中——当空间非常宝贵时，这一点至关重要。此外，柴油在大多数地区都很常见，可以在现场安全储存，而发电机备件和维修也很容易安排。
这种关键任务的作用意味着它们很少被调用，从而限制了二氧化碳的排放。也就是说，制造商敏锐地意识到需要不断改善环境性能，从而显着优化发动机。
例如，科勒发电机经过精心设计，可满足东南亚和其他重要地区（包括欧洲和美国）的所有相关排放标准。这种合规性可以通过高度优化的内部发动机设计和后处理来实现。
发电机维护的进展
大多数柴油发电机运营商都熟悉“湿堆积”问题，即排气系统中未燃烧燃料的积聚，导致发动机性能下降和过早失效，并且还可能导致违反排放法规。这主要发生在发电机经常在很少或没有负载的情况下运行，因为数据中心发电机的尺寸不适合所需的功率，或者因为在运行期间并不总是有足够的负载可用。
在每月锻炼期间避免湿堆的最有效方法是以建议的最小负载运行发电机。但由于数据中心运营商不希望过渡到建筑负载，每月的做法需要使用负载箱，可用于补充或执行负载维护活动。这种假负载测试作为一种人为地增加发电机上的负载以燃烧累积的负载的手段。
许多设施根据多年前创建的维护制度进行负载储备。现代柴油发动机设计现在使用多种技术来提高运行效率并缩小活塞和活塞环之间的间隙，使未燃烧的燃料可以逸出。与共轨系统等进步相结合，这种进步通过包含燃烧气体和促进形成聚能装药来降低运动负荷。
从每月假负载测试切换到每年假负载测试所节省的费用非常可观。例如，一个3250kW的负载存储循环每个月运行30分钟会燃烧大约660gal的柴油燃料，每年会排放186磅的污染物。相比之下，同样的每月空载运动每年消耗不到300gal，每年每磅的污染物排放总量减少了约82%。
可再生生物燃料进入组合
环境进步的另一个领域是采用最新的可再生燃料，例如加氢处理植物油 (HVO)——通常包括由现有农场原料（包括油菜籽、向日葵和大豆油）生产的石蜡生物基液体燃料。这些是不含芳烃、氧和硫的直链烃，可以提供高十六烷值。
重要的是，HVO代表了一种简单而高效的可再生能源解决方案，并且碳中和率高达90%。它们比生物柴油更容易储存，并且它们提供了一种可用于传统柴油发动机的“插入式”解决方案。
它也可以与柴油混合以缓解过渡。因此，科勒的许多柴油工业发电机已经与HVO石蜡合成生物燃料兼容。
电池和燃料电池
但是，电池和燃料电池等激动人心的阶梯式革命性解决方案又如何呢？
以锂离子技术进步为基础并结合可再生能源供应的公用事业规模电池可能是一种潜在的解决方案。一些超大规模运营商正在研究兆瓦级电池系统。
有趣的是，可再生能源加存储技术可能会用于电网服务应用——数据中心等设施中的现场电池可用于帮助公用事业公司管理电网波动。基于电池的系统面临的挑战包括可靠性、质量和成本效益等问题，但正在开展研究和开发活动以克服这些担忧。
氢燃料电池也代表了令人兴奋的技术，作为环保备用电源的解决方案。同样，数据中心运营商及其工业合作伙伴正在实施概念验证，即在产生水蒸气和电力的过程中结合氢和氧的质子交换膜燃料电池。在一次试验中使用250kW的燃料电池系统为一排数据中心服务器连续供电48小时。
氢的挑战来自可扩展性和成本。据估计，运行30MW的IT设备48小时需要100吨氢气。一辆送货卡车可以运载2吨氢气，因此两天的停电需要大约50批氢气。但氢气确实仍然是一种令人兴奋的可能性，科勒正在开发一种使用聚合物电解质膜燃料电池技术的60kW 氢气发生器原型。
位于东南亚的下一代数据中心将需要比以往更加环保和可持续。这种转变可能来自多个方面的持续进步——从新的维护策略和采用可再生燃料到使用先进的燃料电池和电池，以帮助确保更可持续的数据中心成为现实。
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