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从机房节能看AI科创的无限可能
来源:青少年科技创新网 时间:2026-08-17

  刷视频、上网课、线上聊天,日常生活中的每一条网络信号,都离不开通信机房里24小时不停运转的设备,而大量设备持续工作会产生巨大热量,如何让机房高效降温、节约用电,是长期困扰通信行业的现实难题。

  为此,中国移动山西公司太原分公司研发出《基于AI深度强化学习的通信机房数智融合热管理节能系统》,这份从太原本土生长出来的国家级AI成果,从全国285项申报项目中脱颖而出,成为通信行业绿色低碳转型的标杆样本。它背后藏着怎样的技术奥秘?研发过程中经历了哪些难题?AI到底如何当好机房“节能管家”?近日,本报记者走进中国移动太原分公司,揭开这套绿色科创方案的神秘面纱。

机房温控的行业困局

  在很多人的印象里,通信机房只是摆满服务器与机柜的封闭空间,制冷不过是多开几台空调的小事。但实际上,机房温控是一道精细的平衡题:既要保障精密设备24小时不间断稳定运行,又要尽可能压低能耗与碳排放,随着5G网络规模部署与算力节点持续下沉,这道平衡题的难度正在不断提升。

  国家“碳达峰、碳中和”战略引领下,工信部《信息通信行业绿色低碳发展行动计划》明确提出推动基站、机房节能降碳的核心要求,中国移动也全面落地“C²三能计划”,将节能降碳作为网络运营的核心攻坚方向,政策层面的硬性要求,让机房温控从日常运营事项升级为行业战略任务。

  能耗持续攀升是行业面临的最直接压力。5G网络铺开与算力节点下沉让机房设备密度不断提高,设备发热量同步增长,制冷能耗随之水涨船高。行业数据显示,基站空调能耗占站点总能耗的40%—50%,传统定温空调控制模式冷源利用效率低下,已经成为运营成本增长与碳减排的核心瓶颈。中国移动太原分公司网络部基站维护中心经理高晓剑坦言,用电成本已是运营商的核心运营支出,并且还在随着设备扩容持续增长,降能耗就是降成本,更是兑现双碳承诺。

  传统温控模式的短板在长期运行中日益凸显,高晓剑将其总结为四大共性难题:一是制冷能耗居高不下,定温控制逻辑下空调到阈值即满负荷运行,冷源利用效率极低,大量冷量被无效浪费;二是新风系统能力不足,传统新风控制粗放、过滤能力弱、运维成本高,且与空调系统完全脱节,无法实现制冷能效最优;三是温控精细化程度不够,传统PID控制精度低、响应慢,无法适配机房负载波动、室外环境突变等动态场景,全域控温模式进一步加剧冷量浪费;四是运维效率低下,传统机房温控依赖人工巡检与手动调参,运维人员赶不上温度变化,故障响应慢,人力成本居高不下。

  在太原,这一行业痛点里还藏着被长期浪费的天然优势。中国移动太原分公司无线网运行维护班班长廖宇斐算了一笔气候账:太原地区春秋冬三季户外温度偏低,室外空气本身就是免费的冷源。但传统温控模式并未有效利用这份自然冷源,空调全年机械制冷,相当于抱着免费冷气不用,反而花大价钱用电造冷。

  一边是政策与成本的双重压力,一边是自然冷源的巨大潜力,中间横亘着传统温控模式的技术瓶颈。立项之初,团队就明确,小修小补无法从根本上解决问题,更换节能模式、加装新风机都只是治标不治本。要真正破解行业痛点,必须从底层逻辑上重构机房温控体系,用更智能的技术替代传统固定规则。行业共性痛点叠加太原本地气候特征,最终成为整套AI热管理节能系统的研发起点。

算法的破局密码

  高晓剑认为,传统PID控制本质上是“按规则办事”,提前设定好温度阈值,到点就启停设备,逻辑简单但十分僵硬。机房的环境始终处于动态变化中:室外温度在变、设备负载在变、昼夜节律在变,一套固定参数不可能适配所有场景,更不可能同时实现“温度稳定”和“能耗降低”两个目标。而深度强化学习的核心优势,恰恰是能在复杂动态环境中,找到多目标平衡下的最优解。

  最终成型的数智融合热管理节能系统,构建起“硬件改造+软件管控+算法赋能”的一体化温控体系,从感知采集到算法决策再到设备执行,形成了完整的智能闭环。

  廖宇斐用“四层架构”梳理了系统全貌。最底层是感知层,相当于系统的“感官”。团队在机房室内外部署了温湿度、空气质量、设备运行状态等多维度传感器,除常规温湿度外,PM2.5、PM10等空气质量参数、每一台设备的运行状态都被纳入采集范围。廖宇斐介绍,AI精准决策的前提是全面的数据输入,服务器实时负载、室外气温、设备自身发热情况,全都是AI决策的参考变量,采集的数据越全面,AI的判断就越精准。

  往上是数据层,相当于系统的“记忆库”。团队搭建了机房能耗与环境数据中台,将历史运行数据、气象数据、设备负载数据全部整合起来,形成标准化的数据资产,既是AI算法训练的核心素材,也是后续策略优化的重要依据。

  中间的网络层是系统的“神经网络”。通过部署基站节能集成网关,向下兼容Modbus、BACnet等多种协议,实现新风、空调、传感器等多品牌设备的统一接入;向上通过4G/5G网络对接云端管控平台,实现数据汇聚与指令下发,让所有设备都能“说同一种语言”,AI的指令可以顺畅传递到每一台终端设备。

  最上层是应用层,也就是人机交互的控制台。这套机房环境监测与节能管控平台,具备能耗统计、环境监控、策略下发、故障预警、远程运维等核心功能,同时开放API接口支持第三方系统对接。

  在廖宇斐看来,这就是“数智融合”与传统自动化温控最本质的区别:传统自动化只是用电路替代人工按开关,底层逻辑还是人写死的固定规则;而数智融合以数据和算法为核心,AI基于实时环境动态生成决策,并且能在运行中持续进化。传统系统是“你让它怎么做它就怎么做”,这套系统是“它自己知道怎么做最优”。

  整套系统的核心大脑,是团队自研的DRL+LSTM混合深度强化学习温控模型。廖宇斐用生活化的类比解释了深度强化学习:普通家用空调就像死板的值守员,只按固定阈值启停,不会预判变化也不会积累经验;深度强化学习温控像会观察、会预判、会自我成长的智能管理员,持续跟踪所有相关参数,通过不断试错和反馈优化调节方式,运行时间越长,越贴合机房的实际情况。

  为守住安全底线,团队给AI设置了最高优先级的红线规则,比如机房最高温度不得超过30℃、湿度必须保持在标准区间内,所有节能策略都不能越过这条红线。同时设置了三重安全兜底机制:一是本地红线兜底,本地控制器存储独立安全规则,云端断连也能自主安全运行;二是双系统并行备份,AI系统与传统手动系统同时在线,异常时一键切换;三是人工远程接管,运维平台24小时监控,支持随时手动调整参数,全方位保障设备安全。

太原实践的真实答卷

  技术好不好,最终要靠落地效果来验证。AI生成最优温控策略后,通过基站节能集成网关下发到终端设备,统一调度新风、空调等制冷通风设备,执行风量调节、功率调整、启停控制等指令。单套集成网关可以同时调度8到16台设备,覆盖新风机、排风机、多台空调,完全能够满足一座中小型汇聚机房的全部制冷通风需求;如果是规模更大的机房,还可以通过叠加网关的方式扩容,理论上没有数量上限,从小型基站机房到大型算力机房都能适配。

  高晓剑介绍,目前,太原已经完成99处站点的低碳改造,覆盖多个汇聚机房、传输节点以及宏基站,累计覆盖机架超1000个,这套方案同时已经辐射到山西周边地市。所有改造站点连续稳定运行超12个月,机房温湿度始终保持在标准范围内,没有出现一起因温控导致的设备故障,设备可靠性与环境安全性得到了充分验证。

  最直观的成效体现在能耗数据上。高晓剑展示了两座标杆机房的实测数据:其中一座汇聚机房,未开启节能策略时,日均耗电117.55度,开启节能策略后,日均耗电仅37.1度,日均节电80.45度,相对于改造前,节能率高达68.4%;另一座规模稍小的机房,未开启策略时日均耗电69.66度,开启后日均耗电28.98度,日均节电40.68度,节能率达到58%。这些都是电表实打实跑出来的数据,而非理论测算值,不同机房受负载、建筑、环境条件差异,实际节能效果存在差异,很多站点改造完成后,第一个月的电费账单降幅远超运维人员的预期。

  碳减排的效益同样可观。按照全国电网平均碳排放因子每度电对应碳排放0.6634kg测算,至今,项目累计减少碳排放超1353吨,兼具环境效益与碳资产价值。

  除了直接节能收益,运维模式的变革同样深刻。廖宇斐用四个量化指标总结了运维端的改善:一是运维效率大幅提升,系统支持全远程监控与智能预警,无需人工现场巡检、挨个调整参数,运维工作量降低80%;二是设备故障显著下降,通过专业巡检、安全指标评估与智能预警,设备故障率降低70%,设备故障可实现24小时内响应处置,运行可靠性大幅提升;三是设备寿命明显延长,精细化温控让空调、通信设备、蓄电池都工作在最优环境中,使用寿命延长30%,空调更换周期从原来的6年拉长到10年以上,大幅降低了资产更新成本;四是电费结构持续优化,通过能效分析、需量管理等方法优化电费支出,最大可再节费10%,搭配电能质量监控优化,进一步延长设备寿命。

  团队同时建立了“硬件预制化+软件容器化”的标准化交付模式,单站点改造周期从传统的大约7天缩短到如今的48小时,将对机房业务的影响降到最低,方案整体具备年交付1000个以上的站点的规模化能力。

  值得一提的是,这套系统的“热管理”绝非只控制空调温度,而是覆盖自然冷源利用、气流组织优化、多设备智能联动、AI动态调优、能耗全链路管控的一体化体系。针对不同类型的机房,系统支持差异化适配:场景上覆盖汇聚机房、传输基站、边缘算力机房,适配15-100㎡不同面积的空间;气候上形成四大气候区标准化策略包,可快速适配温带干燥、热带高湿、高原季风、沿海高盐等全国不同地域环境。

绿色算力的行业价值

  在“绿色算力”“双碳目标”成为行业热词的当下,这套AI节能系统早已超越了“为机房省电”的范畴,成为通信行业乃至算力行业绿色低碳转型的典型样本。

  这套方案并非停留在实验室的概念性创新,而是通信行业落实“双碳”目标的具象化实践,通过扎实的技术创新大幅降低通信网络的能耗与碳排放,为全行业的绿色转型提供了可落地、可验证的技术方案。无需推倒重建,无需天价投入,在存量机房基础上改造即可实现大幅节能,这是它对行业而言最核心的价值。

  规模化推广之后,可以有效降低通信行业的整体用电占比,减少化石能源消耗与污染物排放,助力全社会节能降碳目标的实现。全国现有5G通信基站超483万个,再加上各类通信机房,温控节能改造的整体市场前景广阔,全面推广后的节电量与减碳量将十分可观。

  项目打造的“自然冷源+AI管控”节能模式,不仅适用于通信机房,还可以向工业、建筑等其他高耗能行业输出,带动更广范围的绿色低碳升级。目前这套技术逻辑已经可以向IDC数据中心、工业机房、办公楼宇等场景延伸,市场边界仍在不断拓宽。

  项目带动新风设备、智能传感器、物联网网关、AI算法等上下游产业链协同发展,推动通信机房温控产业从“传统设备堆砌”向“数智融合系统”升级。

  气流组织优化是硬件创新的重要体现。团队重新设计了机房气流方案:新风端和空调置于同一侧,安装在地面以上25-50公分位置,基本与柜式空调回风口平行;排风端设在对面墙壁上方,距顶面25-50公分,便于抽取上升的热气流;高温机柜上方可设置管道风罩,加快热气排出,减少滞留。搭配冷热通道分离、点对点冷却设计,有效避免冷热气流混风,冷量利用效率相较于改造前提升了30%以上。

  作为土生土长的太原项目,这套方案对山西、太原的转型同样意义重大。高晓剑认为,这套AI节能技术正是山西发展绿色算力的“绿色打底”技术,它可以降低算力基础设施的能耗成本与碳排放强度,提升运行效率与运维水平,为算力产业发展提供绿色低碳的底层支撑,助力本地数字基建的绿色化、智能化升级。更深层的价值在于能源结构优化,系统以最大化利用自然冷源为核心,将免费低温空气转化为零碳制冷资源,替代传统电力驱动的压缩机制冷,是通信行业推动能源结构转型的轻量化、低成本可行路径。

面向未来的科创之路

  入选工信部国家级AI典型案例,对团队而言并非终点,而是全新的起点。谈及后续的核心迭代方向,高晓剑表示,在方案设计之初,团队就预留了面向6G时代高散热设备的适配潜力,后续可以通过算法升级、硬件扩容完成适配,无需整体重构系统,从而充分保护长期投资价值。

  针对太原本地的气候与机房特点,团队也规划了专属的技术优化方向:针对北方春季多扬尘、柳絮的特点,优化自清洁滤网的吹扫模式和频率,提升滤网抗堵塞能力,进一步减少人工维护次数;针对太原冬季低温时长久的特点,深挖自然冷源利用潜力,优化冬季新风运行策略,进一步压缩空调开机时长;结合太原昼夜温差大的特点,优化AI气温预测模型,更精准地匹配本地温度波动规律,进一步提升节能效率。

  在节能维度之外,团队也在规划叠加更多绿色低碳相关的能力。未来,系统将进一步深化与绿电供应、储能系统的深度协同,通过智能调度促使机房更多消纳绿色电力,进一步降低机房的碳排放强度,打造真正意义上的“零碳机房”。

  作为一名深耕通信节能领域的科技工作者,廖宇斐对AI节能技术在算力产业的长期定位有着清晰的判断。他认为,随着全国智算、算力网络的大力发展,算力能耗压力会越来越大,AI节能技术不再是可有可无的锦上添花,而是算力产业绿色低碳转型的核心技术支撑。它能够在保障算力供给的前提下,有效降低算力基础设施的能耗水平与碳排放强度,提升算力产业的运行效率与可持续发展能力,未来算力有多重要,AI节能技术就有多重要。

  对于青少年,高晓剑也分享了自己的科创感悟,在其看来,AI、双碳、科创这些词虽然看起来高大上,但离自己的生活并不遥远。比如,前述这套方案的起点,就是解决“机房费电”这样一个具体的小问题。科创从来不是空中楼阁,它源于对真实问题的观察,源于一次次试错和打磨,源于把一件小事做到极致的坚持。

  廖宇斐也同时鼓励青少年读者多留心身边的问题,多问一句“能不能更好”。比如,夏天教室的空调能不能更省电,家里的电器能不能更智能,生活里处处都是值得创新的小问题。敢想敢试,不怕失败,用技术给世界带来一点好的改变,这就是科创最本真的意义。

  (金祎袂)


  刷视频、上网课、线上聊天,日常生活中的每一条网络信号,都离不开通信机房里24小时不停运转的设备,而大量设备持续工作会产生巨大热量,如何让机房高效降温、节约用电,是长期困扰通信行业的现实难题。

  为此,中国移动山西公司太原分公司研发出《基于AI深度强化学习的通信机房数智融合热管理节能系统》,这份从太原本土生长出来的国家级AI成果,从全国285项申报项目中脱颖而出,成为通信行业绿色低碳转型的标杆样本。它背后藏着怎样的技术奥秘?研发过程中经历了哪些难题?AI到底如何当好机房“节能管家”?近日,本报记者走进中国移动太原分公司,揭开这套绿色科创方案的神秘面纱。

机房温控的行业困局

  在很多人的印象里,通信机房只是摆满服务器与机柜的封闭空间,制冷不过是多开几台空调的小事。但实际上,机房温控是一道精细的平衡题:既要保障精密设备24小时不间断稳定运行,又要尽可能压低能耗与碳排放,随着5G网络规模部署与算力节点持续下沉,这道平衡题的难度正在不断提升。

  国家“碳达峰、碳中和”战略引领下,工信部《信息通信行业绿色低碳发展行动计划》明确提出推动基站、机房节能降碳的核心要求,中国移动也全面落地“C²三能计划”,将节能降碳作为网络运营的核心攻坚方向,政策层面的硬性要求,让机房温控从日常运营事项升级为行业战略任务。

  能耗持续攀升是行业面临的最直接压力。5G网络铺开与算力节点下沉让机房设备密度不断提高,设备发热量同步增长,制冷能耗随之水涨船高。行业数据显示,基站空调能耗占站点总能耗的40%—50%,传统定温空调控制模式冷源利用效率低下,已经成为运营成本增长与碳减排的核心瓶颈。中国移动太原分公司网络部基站维护中心经理高晓剑坦言,用电成本已是运营商的核心运营支出,并且还在随着设备扩容持续增长,降能耗就是降成本,更是兑现双碳承诺。

  传统温控模式的短板在长期运行中日益凸显,高晓剑将其总结为四大共性难题:一是制冷能耗居高不下,定温控制逻辑下空调到阈值即满负荷运行,冷源利用效率极低,大量冷量被无效浪费;二是新风系统能力不足,传统新风控制粗放、过滤能力弱、运维成本高,且与空调系统完全脱节,无法实现制冷能效最优;三是温控精细化程度不够,传统PID控制精度低、响应慢,无法适配机房负载波动、室外环境突变等动态场景,全域控温模式进一步加剧冷量浪费;四是运维效率低下,传统机房温控依赖人工巡检与手动调参,运维人员赶不上温度变化,故障响应慢,人力成本居高不下。

  在太原,这一行业痛点里还藏着被长期浪费的天然优势。中国移动太原分公司无线网运行维护班班长廖宇斐算了一笔气候账:太原地区春秋冬三季户外温度偏低,室外空气本身就是免费的冷源。但传统温控模式并未有效利用这份自然冷源,空调全年机械制冷,相当于抱着免费冷气不用,反而花大价钱用电造冷。

  一边是政策与成本的双重压力,一边是自然冷源的巨大潜力,中间横亘着传统温控模式的技术瓶颈。立项之初,团队就明确,小修小补无法从根本上解决问题,更换节能模式、加装新风机都只是治标不治本。要真正破解行业痛点,必须从底层逻辑上重构机房温控体系,用更智能的技术替代传统固定规则。行业共性痛点叠加太原本地气候特征,最终成为整套AI热管理节能系统的研发起点。

算法的破局密码

  高晓剑认为,传统PID控制本质上是“按规则办事”,提前设定好温度阈值,到点就启停设备,逻辑简单但十分僵硬。机房的环境始终处于动态变化中:室外温度在变、设备负载在变、昼夜节律在变,一套固定参数不可能适配所有场景,更不可能同时实现“温度稳定”和“能耗降低”两个目标。而深度强化学习的核心优势,恰恰是能在复杂动态环境中,找到多目标平衡下的最优解。

  最终成型的数智融合热管理节能系统,构建起“硬件改造+软件管控+算法赋能”的一体化温控体系,从感知采集到算法决策再到设备执行,形成了完整的智能闭环。

  廖宇斐用“四层架构”梳理了系统全貌。最底层是感知层,相当于系统的“感官”。团队在机房室内外部署了温湿度、空气质量、设备运行状态等多维度传感器,除常规温湿度外,PM2.5、PM10等空气质量参数、每一台设备的运行状态都被纳入采集范围。廖宇斐介绍,AI精准决策的前提是全面的数据输入,服务器实时负载、室外气温、设备自身发热情况,全都是AI决策的参考变量,采集的数据越全面,AI的判断就越精准。

  往上是数据层,相当于系统的“记忆库”。团队搭建了机房能耗与环境数据中台,将历史运行数据、气象数据、设备负载数据全部整合起来,形成标准化的数据资产,既是AI算法训练的核心素材,也是后续策略优化的重要依据。

  中间的网络层是系统的“神经网络”。通过部署基站节能集成网关,向下兼容Modbus、BACnet等多种协议,实现新风、空调、传感器等多品牌设备的统一接入;向上通过4G/5G网络对接云端管控平台,实现数据汇聚与指令下发,让所有设备都能“说同一种语言”,AI的指令可以顺畅传递到每一台终端设备。

  最上层是应用层,也就是人机交互的控制台。这套机房环境监测与节能管控平台,具备能耗统计、环境监控、策略下发、故障预警、远程运维等核心功能,同时开放API接口支持第三方系统对接。

  在廖宇斐看来,这就是“数智融合”与传统自动化温控最本质的区别:传统自动化只是用电路替代人工按开关,底层逻辑还是人写死的固定规则;而数智融合以数据和算法为核心,AI基于实时环境动态生成决策,并且能在运行中持续进化。传统系统是“你让它怎么做它就怎么做”,这套系统是“它自己知道怎么做最优”。

  整套系统的核心大脑,是团队自研的DRL+LSTM混合深度强化学习温控模型。廖宇斐用生活化的类比解释了深度强化学习:普通家用空调就像死板的值守员,只按固定阈值启停,不会预判变化也不会积累经验;深度强化学习温控像会观察、会预判、会自我成长的智能管理员,持续跟踪所有相关参数,通过不断试错和反馈优化调节方式,运行时间越长,越贴合机房的实际情况。

  为守住安全底线,团队给AI设置了最高优先级的红线规则,比如机房最高温度不得超过30℃、湿度必须保持在标准区间内,所有节能策略都不能越过这条红线。同时设置了三重安全兜底机制:一是本地红线兜底,本地控制器存储独立安全规则,云端断连也能自主安全运行;二是双系统并行备份,AI系统与传统手动系统同时在线,异常时一键切换;三是人工远程接管,运维平台24小时监控,支持随时手动调整参数,全方位保障设备安全。

太原实践的真实答卷

  技术好不好,最终要靠落地效果来验证。AI生成最优温控策略后,通过基站节能集成网关下发到终端设备,统一调度新风、空调等制冷通风设备,执行风量调节、功率调整、启停控制等指令。单套集成网关可以同时调度8到16台设备,覆盖新风机、排风机、多台空调,完全能够满足一座中小型汇聚机房的全部制冷通风需求;如果是规模更大的机房,还可以通过叠加网关的方式扩容,理论上没有数量上限,从小型基站机房到大型算力机房都能适配。

  高晓剑介绍,目前,太原已经完成99处站点的低碳改造,覆盖多个汇聚机房、传输节点以及宏基站,累计覆盖机架超1000个,这套方案同时已经辐射到山西周边地市。所有改造站点连续稳定运行超12个月,机房温湿度始终保持在标准范围内,没有出现一起因温控导致的设备故障,设备可靠性与环境安全性得到了充分验证。

  最直观的成效体现在能耗数据上。高晓剑展示了两座标杆机房的实测数据:其中一座汇聚机房,未开启节能策略时,日均耗电117.55度,开启节能策略后,日均耗电仅37.1度,日均节电80.45度,相对于改造前,节能率高达68.4%;另一座规模稍小的机房,未开启策略时日均耗电69.66度,开启后日均耗电28.98度,日均节电40.68度,节能率达到58%。这些都是电表实打实跑出来的数据,而非理论测算值,不同机房受负载、建筑、环境条件差异,实际节能效果存在差异,很多站点改造完成后,第一个月的电费账单降幅远超运维人员的预期。

  碳减排的效益同样可观。按照全国电网平均碳排放因子每度电对应碳排放0.6634kg测算,至今,项目累计减少碳排放超1353吨,兼具环境效益与碳资产价值。

  除了直接节能收益,运维模式的变革同样深刻。廖宇斐用四个量化指标总结了运维端的改善:一是运维效率大幅提升,系统支持全远程监控与智能预警,无需人工现场巡检、挨个调整参数,运维工作量降低80%;二是设备故障显著下降,通过专业巡检、安全指标评估与智能预警,设备故障率降低70%,设备故障可实现24小时内响应处置,运行可靠性大幅提升;三是设备寿命明显延长,精细化温控让空调、通信设备、蓄电池都工作在最优环境中,使用寿命延长30%,空调更换周期从原来的6年拉长到10年以上,大幅降低了资产更新成本;四是电费结构持续优化,通过能效分析、需量管理等方法优化电费支出,最大可再节费10%,搭配电能质量监控优化,进一步延长设备寿命。

  团队同时建立了“硬件预制化+软件容器化”的标准化交付模式,单站点改造周期从传统的大约7天缩短到如今的48小时,将对机房业务的影响降到最低,方案整体具备年交付1000个以上的站点的规模化能力。

  值得一提的是,这套系统的“热管理”绝非只控制空调温度,而是覆盖自然冷源利用、气流组织优化、多设备智能联动、AI动态调优、能耗全链路管控的一体化体系。针对不同类型的机房,系统支持差异化适配:场景上覆盖汇聚机房、传输基站、边缘算力机房,适配15-100㎡不同面积的空间;气候上形成四大气候区标准化策略包,可快速适配温带干燥、热带高湿、高原季风、沿海高盐等全国不同地域环境。

绿色算力的行业价值

  在“绿色算力”“双碳目标”成为行业热词的当下,这套AI节能系统早已超越了“为机房省电”的范畴,成为通信行业乃至算力行业绿色低碳转型的典型样本。

  这套方案并非停留在实验室的概念性创新,而是通信行业落实“双碳”目标的具象化实践,通过扎实的技术创新大幅降低通信网络的能耗与碳排放,为全行业的绿色转型提供了可落地、可验证的技术方案。无需推倒重建,无需天价投入,在存量机房基础上改造即可实现大幅节能,这是它对行业而言最核心的价值。

  规模化推广之后,可以有效降低通信行业的整体用电占比,减少化石能源消耗与污染物排放,助力全社会节能降碳目标的实现。全国现有5G通信基站超483万个,再加上各类通信机房,温控节能改造的整体市场前景广阔,全面推广后的节电量与减碳量将十分可观。

  项目打造的“自然冷源+AI管控”节能模式,不仅适用于通信机房,还可以向工业、建筑等其他高耗能行业输出,带动更广范围的绿色低碳升级。目前这套技术逻辑已经可以向IDC数据中心、工业机房、办公楼宇等场景延伸,市场边界仍在不断拓宽。

  项目带动新风设备、智能传感器、物联网网关、AI算法等上下游产业链协同发展,推动通信机房温控产业从“传统设备堆砌”向“数智融合系统”升级。

  气流组织优化是硬件创新的重要体现。团队重新设计了机房气流方案:新风端和空调置于同一侧,安装在地面以上25-50公分位置,基本与柜式空调回风口平行;排风端设在对面墙壁上方,距顶面25-50公分,便于抽取上升的热气流;高温机柜上方可设置管道风罩,加快热气排出,减少滞留。搭配冷热通道分离、点对点冷却设计,有效避免冷热气流混风,冷量利用效率相较于改造前提升了30%以上。

  作为土生土长的太原项目,这套方案对山西、太原的转型同样意义重大。高晓剑认为,这套AI节能技术正是山西发展绿色算力的“绿色打底”技术,它可以降低算力基础设施的能耗成本与碳排放强度,提升运行效率与运维水平,为算力产业发展提供绿色低碳的底层支撑,助力本地数字基建的绿色化、智能化升级。更深层的价值在于能源结构优化,系统以最大化利用自然冷源为核心,将免费低温空气转化为零碳制冷资源,替代传统电力驱动的压缩机制冷,是通信行业推动能源结构转型的轻量化、低成本可行路径。

面向未来的科创之路

  入选工信部国家级AI典型案例,对团队而言并非终点,而是全新的起点。谈及后续的核心迭代方向,高晓剑表示,在方案设计之初,团队就预留了面向6G时代高散热设备的适配潜力,后续可以通过算法升级、硬件扩容完成适配,无需整体重构系统,从而充分保护长期投资价值。

  针对太原本地的气候与机房特点,团队也规划了专属的技术优化方向:针对北方春季多扬尘、柳絮的特点,优化自清洁滤网的吹扫模式和频率,提升滤网抗堵塞能力,进一步减少人工维护次数;针对太原冬季低温时长久的特点,深挖自然冷源利用潜力,优化冬季新风运行策略,进一步压缩空调开机时长;结合太原昼夜温差大的特点,优化AI气温预测模型,更精准地匹配本地温度波动规律,进一步提升节能效率。

  在节能维度之外,团队也在规划叠加更多绿色低碳相关的能力。未来,系统将进一步深化与绿电供应、储能系统的深度协同,通过智能调度促使机房更多消纳绿色电力,进一步降低机房的碳排放强度,打造真正意义上的“零碳机房”。

  作为一名深耕通信节能领域的科技工作者,廖宇斐对AI节能技术在算力产业的长期定位有着清晰的判断。他认为,随着全国智算、算力网络的大力发展,算力能耗压力会越来越大,AI节能技术不再是可有可无的锦上添花,而是算力产业绿色低碳转型的核心技术支撑。它能够在保障算力供给的前提下,有效降低算力基础设施的能耗水平与碳排放强度,提升算力产业的运行效率与可持续发展能力,未来算力有多重要,AI节能技术就有多重要。

  对于青少年,高晓剑也分享了自己的科创感悟,在其看来,AI、双碳、科创这些词虽然看起来高大上,但离自己的生活并不遥远。比如,前述这套方案的起点,就是解决“机房费电”这样一个具体的小问题。科创从来不是空中楼阁,它源于对真实问题的观察,源于一次次试错和打磨,源于把一件小事做到极致的坚持。

  廖宇斐也同时鼓励青少年读者多留心身边的问题,多问一句“能不能更好”。比如,夏天教室的空调能不能更省电,家里的电器能不能更智能,生活里处处都是值得创新的小问题。敢想敢试,不怕失败,用技术给世界带来一点好的改变,这就是科创最本真的意义。

  (金祎袂)