標(biāo)簽： 智能配電柜 智能機(jī)柜 列頭柜 精密列頭柜 機(jī)房配電柜     

          隨著云計(jì)算、虛擬化信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)也得到了快速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)爆發(fā)。作為信息的重要載體，數(shù)據(jù)中心迎來一波新的建設(shè)浪潮，數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模迅速增長(zhǎng)，其能源消耗和運(yùn)營成本問題日益突出，面對(duì)日益增長(zhǎng)的能源消耗，綠色數(shù)據(jù)中心越來越受到人們的關(guān)注，各種常見的節(jié)能減排和能效提升的技術(shù)手段也得到了日益普遍的應(yīng)用。

        為了有效開展數(shù)據(jù)中心節(jié)能工作，首先來了解一下數(shù)據(jù)中心能源利用的現(xiàn)狀。

        數(shù)據(jù)中心能源利用的現(xiàn)狀
        隨著云計(jì)算的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)呈現(xiàn)向大型化發(fā)展的趨勢(shì)。超過100個(gè)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心比例逐年上升，2016年預(yù)計(jì)達(dá)到61%.而大型數(shù)據(jù)中心的電力消耗是相當(dāng)驚人，比如對(duì)一個(gè)建設(shè)規(guī)模為2000個(gè)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心來說，按照每個(gè)機(jī)架功率平均3kW計(jì)算，2000個(gè)機(jī)架最終負(fù)荷為3kW*2000=6000kW，每個(gè)小時(shí)耗電6000度，全年電力耗能為：6000kW*24小時(shí)/天*365天=52560000kWh，按照1元/KWh計(jì)算，全年的電費(fèi)5256萬元，加上數(shù)據(jù)中心的空調(diào)、新風(fēng)、照明、其他電力能耗，對(duì)一個(gè)PUE為2的數(shù)據(jù)中心而言，電費(fèi)為1.05億元。

        另根據(jù)美國斯坦福大學(xué)JonathanKoomey教授的一項(xiàng)調(diào)查顯示，2010年全球數(shù)據(jù)中心電力消耗為2355億度，約占全球電力消耗的1.3%.而在美國，這一比例更高，美國環(huán)境保護(hù)署的報(bào)告顯示，2011年數(shù)據(jù)中心能源消耗占到了美國電網(wǎng)總量的2%，并且還將呈現(xiàn)每五年翻一番態(tài)勢(shì)。中國的數(shù)據(jù)中心能耗也高速增長(zhǎng)，顯著高于世界的平均水平，據(jù)ICTResearch統(tǒng)計(jì)，2012我國數(shù)據(jù)中心能耗高達(dá)664.5億度，占當(dāng)年全國工業(yè)用電量的1.8%.根據(jù)預(yù)測(cè)，到2015年我國數(shù)據(jù)中心能耗預(yù)計(jì)高達(dá)1000億度，相當(dāng)于整個(gè)三峽水電站一年的發(fā)電量。
        
        另一方面，數(shù)據(jù)中心能源效率普遍低下，能源浪費(fèi)巨大，據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，目前，中國的數(shù)據(jù)中心的平均PUE值在2.2～3.0之間，而實(shí)際能耗可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一數(shù)字。對(duì)企業(yè)而言，數(shù)據(jù)中心電費(fèi)已成為很大一筆開支，大幅侵蝕企業(yè)的經(jīng)營利潤。如中國聯(lián)通2012年?duì)I業(yè)收入407億美元，利潤僅為12億美元，但其電費(fèi)開支卻高達(dá)17億美元。

        數(shù)據(jù)中心能源消耗巨大和能源利用效率低下的現(xiàn)狀，揭示了數(shù)據(jù)中心行業(yè)存在著巨大的節(jié)能空間，綠色節(jié)能自然而然也就成為了當(dāng)前和未來數(shù)據(jù)中心建設(shè)的一個(gè)主流需求。

        然而，由于能效監(jiān)控管理的不完善，設(shè)備的不夠智能化及缺乏聯(lián)動(dòng)協(xié)同等原因，能效的管理和優(yōu)化還存在一些盲點(diǎn)。如何能更好的提高能效？先讓我們了解影響數(shù)據(jù)中心能耗的各個(gè)因素。

        影響數(shù)據(jù)中心能耗的因素
        數(shù)據(jù)中心的能耗問題涉及到多個(gè)方面，包括服務(wù)器、機(jī)房空調(diào)、UPS、照明等耗能設(shè)備影響著數(shù)據(jù)中心的能耗，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型也影響著能耗。

        空調(diào)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗的影響
        據(jù)美國采暖制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）技術(shù)委員會(huì)9.9（簡(jiǎn)稱TC9.9）統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器能耗占46%，空調(diào)制冷占31%，UPS損耗占8%，照明占4%，其他占11%。空調(diào)制冷系統(tǒng)占數(shù)據(jù)中心總電量的近三分之一，是影響機(jī)房能耗的關(guān)鍵指標(biāo)。每個(gè)數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷的能耗存在很大差異，好的空調(diào)制冷方案可以極大降低能耗，降低PUE值。

        UPS對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗的影響
        UPS主機(jī)的自身損耗是影響數(shù)據(jù)中心能耗的一項(xiàng)重要因素。提高UPS的工作效率,可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省一大筆電費(fèi)。下圖為某大型UPS主機(jī)的效率曲線，從該曲線中可以看出，當(dāng)UPS負(fù)荷超過30%時(shí)UPS的效率才接近90%，很多數(shù)據(jù)中心在投運(yùn)初期IT負(fù)荷較少，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)負(fù)荷不足20%，在此情況下UPS的效率僅僅為80%左右，UPS的損耗非常大，因此，在UPS配置中盡量選擇多機(jī)并聯(lián)模式，避免大容量UPS單機(jī)運(yùn)行模式。例如，可以用兩臺(tái)300kVA UPS并聯(lián)運(yùn)行的模式代替一臺(tái)600kVA UPS單機(jī)運(yùn)行模式。其優(yōu)點(diǎn)在于IT負(fù)荷較少時(shí)只將一臺(tái)300kVA UPS投入運(yùn)行，另一臺(tái)UPS不工作，待IT負(fù)荷增加后再投入運(yùn)行。這種UPS配置方案及運(yùn)行模式可以提高UPS效率，降低機(jī)房能耗。

        供配電系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗的影響
        數(shù)據(jù)中心的用電負(fù)荷非常巨大，并且有很多變頻設(shè)備例如冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、照明燈具等，這些變頻設(shè)備會(huì)產(chǎn)生很大的諧波。此外，UPS、IT設(shè)備等也會(huì)產(chǎn)生很大的諧波。諧波對(duì)數(shù)據(jù)中心有非常大的危害，而且會(huì)增加能耗。對(duì)于用電負(fù)荷為1000kW的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行諧波治理后，每年可節(jié)能100多萬度電。

        數(shù)據(jù)中心運(yùn)維能耗分析與節(jié)能
        1、提高機(jī)房環(huán)境溫度
        國內(nèi)機(jī)房運(yùn)行溫度普遍偏低。我國關(guān)于機(jī)房的國標(biāo)規(guī)定，A級(jí)機(jī)房的溫度為23℃~24℃。通常情況下機(jī)房管理人員將此溫度設(shè)為機(jī)房精密空調(diào)的回風(fēng)溫度。那么，精密空調(diào)的出風(fēng)溫度通常是18℃~19℃。但隨著芯片技術(shù)的不斷提高，芯片耐高溫性能也在不斷更新，IT設(shè)備可正常運(yùn)行的溫度也在不斷地提高。國外有越來越多的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和管理人員將機(jī)房精密空調(diào)的出風(fēng)溫度設(shè)置到27℃。據(jù)估算，制冷參數(shù)變化1℃，可能會(huì)產(chǎn)生5%~10%的能耗變化。此外，提高機(jī)房環(huán)境溫度還可以延長(zhǎng)節(jié)能裝置（例如“Free Cooling”免費(fèi)冷源）的使用時(shí)間，提高精密空調(diào)送風(fēng)溫度和提高冷凍水出水溫度。2008年ASHRAE給出了推薦的機(jī)房環(huán)境溫度。而在白皮書《數(shù)據(jù)處理環(huán)境熱指南（thermal guidelines for data processing environments）》中，該溫度又有了提高。ASHRAE所給出機(jī)房環(huán)境溫度是經(jīng)過國際上主流IT設(shè)備供應(yīng)商確認(rèn)的，也就是說該機(jī)房環(huán)境溫度并不與IT設(shè)備供應(yīng)商的要求相抵觸。
        2、UPS節(jié)能運(yùn)行
        在市電供電質(zhì)量好的情況下，將UPS主機(jī)運(yùn)行在旁路模式，使逆變器處于“休眠”狀態(tài)，但當(dāng)市電不滿足要求時(shí)，逆變器迅速投入工作。這種工作模式可以有效降低UPS自身損耗。
        3、有效降低能耗
        嚴(yán)格有效的數(shù)據(jù)中心管理可以極大的降低能耗，根據(jù)機(jī)房IT負(fù)載的變化及時(shí)調(diào)整精密空調(diào)的運(yùn)行數(shù)量，調(diào)整風(fēng)口地板出風(fēng)面積，安裝機(jī)柜盲板等措施。 

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