周颖
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:数据中心的能耗问题从未像今天这样引起行业、全国的关注。在未来相当长的时间内,数据中心能耗分析优化不仅是数据中心重点研究对象,同时也是运维管理的重点难点。本文简述了数据中心节能的意义,重点介绍了常用的数据中心节能措施,并以北方某数据中心为例说明常用的数据中心措施的优点。首先对数据中心能耗结构进行分析,然后根据一线运维人员工作经验重点对除IT设备以外的两大能耗较多的系统进行分析。
关键词:数据中心;节能;空调暖通;能耗优化
1课题意义
随着我国经济的不断发展,中国将逐渐成为世界较大的单一市场。由此而来,不仅国内公司在我国各地建立数据中心,越来越多的跨国公司也表现出越来越浓厚的兴趣。据SynergyResearch的报告,截至2017年年底,全球超大规模数据中心已超过390座。美国以44%的占有率相对其他各国,第二名的中国仅占8%。在数据中心增速的统计数据中,2017年内全球数据中心18.3%,亚洲增速较快,其中中国在2017年以39.57%的增速位列。
相对于数据中心的爆发式增长,与之相配套的电力、生产用水供应短缺造成数据中心运营压力大。目前数据中心正在集聚化,以贵州贵阳、内蒙古乌兰察布市为代表的非地震带、平均气温低、电力充沛城市得到许多大数据公司的青睐。
随着数据中心规模不断变大,数据中心的IT设备、电力设备、暖通设备耗电量、耗水量在急速增加。绿色数据中心的概念正成为一个数据中心条件。PUE是衡量一个数据中心能耗的关键指标,低PUE值得数据中心不仅给企业节省大量运维成本,同时也体现了数据中心运维人员管理、技术的高水准。目前,先进数据中心PUE值在1.5以下,而我国许多数据中心宣传PUE值在1.8左右,实则达到2.5。这反映出我们在数据中心的节能方面还有很多工作要做。
根据我国数据中心业内调查统计,一个面积在1000m2的机房,在没有采取能耗优化的情况下,其每年的用电量基本都在1700多万kWh左右。
从数据中心电力消耗来看,数据中心属于高耗能产业。在中国实行数字中国的今天,数据中心逐渐成为城市建设、发展中的角色,我们期待着国内同行从业者努力将PUE值降到无限接近1。
2数据中心主要耗能源
影响数据中心能耗的因素有很多,其中空调暖通设备是主要的因素,同时也是容易实现能耗优化的领域。但数据中心的其他领域例如供配电设备(UPS电源不间断设备、变压器、母排等)、日常照明、消安防设备、建筑结构体本身热辐射等。
2.1供配电设备对数据中心能耗的影响
数据中心的耗电量巨大,其中以UPS因电感产生很大的谐波,所以会有较大的电力损耗。提高UPS效率是数据中心在节约能耗方面需要研究的地方[1]。UPS效率不是一个恒定值,它随负载变化而变化。如图1所示,UPS效率随负载增加而提高。当负载在0%~30%时,UPS效率极低,所以一般不建议UPS在此区间内运行;当负载在30%~70%时,UPS效率由85%上升到90%。当负载在70%~100%时,UPS效率恒定在90%左右。所以建议UPS负载稳定在80%左右效果较好。目前在建大