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淺析我國數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)能耗及能效水平

更新時間:2023-08-29 點擊次數(shù): 303次

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要:伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的深入全面發(fā)展,在“互聯(lián)網(wǎng)+"的時代,信息化進程日益加快,我國數(shù)據(jù)中心的整體發(fā)展速度也非常迅猛。一系列實踐證明,數(shù)據(jù)中心的建立以及發(fā)展等具有非常重要的現(xiàn)實作用。為更好的突出數(shù)據(jù)中心的核心功能,充分全面的明確數(shù)據(jù)中心的能耗,同時切實有效的提升它的整體能效水平,更好的促進我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。

關鍵詞:我國數(shù)據(jù)中心;能耗;能效水平

0引言

在“互聯(lián)網(wǎng) +"的時代,伴隨著網(wǎng)絡技術的全面快速發(fā)展,我國數(shù)據(jù)中心的規(guī)模以及數(shù)量不斷擴大,相應的它的覆蓋范圍以及輻射方向也得到了發(fā)展。為更好的推動我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,應該科學全面的梳理與分析數(shù)據(jù)中心可能產(chǎn)生的能耗以及成本,依托于科學且高效的管控水平,行之有效的優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的發(fā)展以及應用成效。

1數(shù)據(jù)中心概述

數(shù)據(jù)中心是一個聚集了大量服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備等 IT 設備的場所,是實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理等業(yè)務的服務平臺。從物理層次看,數(shù)據(jù)中心主要由 IT 設備、配電系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng) 3 部分構成。在這些構成內(nèi)容中,其中IT設備是非常重要的設備內(nèi)容,也是數(shù)據(jù)中心的核心內(nèi)容。依托于 IT 設備,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、全面化的數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)傳輸共享等,還能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析以及研判等。IT 設備用于數(shù)據(jù)處理(服務器)、數(shù)據(jù)存儲(存儲設備)以及通信(網(wǎng)絡設備),是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心功能的核心部分。在數(shù)據(jù)中心中,其他兩部分內(nèi)容更多扮演著輔助性的作用,其存在的目的在于保障 IT 設備高效穩(wěn)定的運行,確保數(shù)據(jù)中心始終處于良好的運行狀態(tài)中。在數(shù)據(jù)中心真正發(fā)揮作用的過程中,配電系統(tǒng)能夠滿足不同設備的用電需求,能夠保障數(shù)據(jù)中心的科學穩(wěn)定作業(yè)。同時,在數(shù)據(jù)中心發(fā)揮作用的過程中,鑒于它的設備類型是較為多樣化的,極容易出現(xiàn)較高的溫度。空調(diào)系統(tǒng)的作用,則能夠為數(shù)據(jù)中心進行必要的降溫通風處理,以此來保障數(shù)據(jù)中心的安全運行。數(shù)據(jù)中心是信息時代的產(chǎn)物,是伴隨著網(wǎng)絡技術的深入全面發(fā)展而不斷發(fā)展演變的。在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展過程中,它經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。

在早期階段,計算機機房就是數(shù)據(jù)中心,當然,此時的數(shù)據(jù)中心其作用以及功能都相對比較弱小。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的服務器功能日益多元化,相應的數(shù)據(jù)中心的服務以及輻射能力也在不斷的擴大。在數(shù)據(jù)中心被廣泛應用的過程中,它的能耗問題也日益引發(fā)人們的關注和重視。如何*大程度的降低數(shù)據(jù)中心的能耗,有效提升它的能效水平,是擺在人們面前的一道重要命題。

2數(shù)據(jù)中心目前發(fā)展現(xiàn)狀

在信息技術全面快速發(fā)展的今天,數(shù)據(jù)中心的功能以及作用日益突出。一系列發(fā)展實踐證明,數(shù)據(jù)中心的科學持續(xù)發(fā)展,在很大程度上優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心的功能,也推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。在現(xiàn)階段,數(shù)據(jù)信息資源作為重要的物質(zhì)資源具有非常重要的社會價值,國內(nèi)各行各業(yè)業(yè)務處理對于信息技術的依賴性也在不斷的增加,這些都在很大程度上推動著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,同時也在很大程度上提升了數(shù)據(jù)中心的市場空間。當前數(shù)據(jù)中心的發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1數(shù)據(jù)中心市場狀況

在“互聯(lián)網(wǎng) +"時代,社會各行各業(yè)對于數(shù)據(jù)資源的依賴性非常強,無論是在生產(chǎn)實踐,還是在生活實踐中,都迫切需要強大的數(shù)據(jù)處理技術,都依賴于廣泛的信息資源。正因為蓬勃發(fā)展的市場需求,才在很大程度上推動著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。

第一,數(shù)據(jù)中心的投資規(guī)模持續(xù)增大。近年來,數(shù)據(jù)中心的投資規(guī)模不斷突破新的高峰,現(xiàn)階段已經(jīng)躍居到了千億級別。數(shù)據(jù)中心在運行過程中,對于相關設備以及技術人才的需求是非常大的,無論是技術設備的投入,還是人力資源的投入,都需要龐大的資金來作為支撐。從日益增長的投資規(guī)模,可以窺探出數(shù)據(jù)中心的發(fā)展速度是非常迅猛的。

第二,數(shù)據(jù)中心的軟件服務的投資規(guī)模持續(xù)擴大。在數(shù)據(jù)中心初步發(fā)展的過程中,人們可能過分著眼于打造和完善它的硬件系統(tǒng),比如相關的服務器、機房投資建設等。可以說,在過去很長一段時間內(nèi),硬件投資的規(guī)模是比較宏觀的。但是近年來,人們在享受數(shù)據(jù)中心帶來的便利的同時,也對數(shù)據(jù)中心的服務能力提出了更高的要求。在數(shù)據(jù)中心的投資建設過程中,當前投資方向趨向于軟件服務能力等方面。

第三,數(shù)據(jù)中心與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展之間存在著必然的關聯(lián)性。數(shù)據(jù)中心的持續(xù)快速發(fā)展,離不開區(qū)域經(jīng)濟的帶動。正因為區(qū)域經(jīng)濟的高度發(fā)展,才使得各行各業(yè)的信息需求以及信息處理量是非常驚人且龐大的。可以看出,經(jīng)濟越發(fā)達的區(qū)域,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展速度越快,相應的數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也越大。第四,數(shù)據(jù)中心同行業(yè)發(fā)展的關聯(lián)性也較為緊密。從數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢來看,對信息資源依賴性比較大的金融行業(yè)、電信通訊行業(yè)等,它的數(shù)據(jù)中心較為完善。相反,一些傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)據(jù)中心則有待提升和優(yōu)化。

2.2 服務器銷售及應用現(xiàn)狀

在數(shù)據(jù)中心的建設過程中,服務器是非常核心的設備,始終發(fā)揮著關鍵性的作用。從數(shù)據(jù)中心的投資建設規(guī)模可以看出,用于服務器的投資額度是非常驚人的。總體而言,現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心服務器的應用等級相對比較高,而且服務器的類型也較為多元化。從服務器的應用以及類型等都可以看出,我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展水平。企業(yè)作為數(shù)據(jù)中心的應用主體,現(xiàn)階段越來越多的企業(yè)開始自建數(shù)據(jù)中心。但鑒于企業(yè)自身的發(fā)展規(guī)模以及服務器的數(shù)量等,大部分企業(yè)的數(shù)據(jù)中心都相對比較小,其功能也相對比較單一。相對較少的服務器以及相對較低的數(shù)據(jù)處理能力,容易造成數(shù)據(jù)處理的混亂無序,也容易產(chǎn)生不必要的能耗問題。

3簡述數(shù)據(jù)中心能耗與能效水平

數(shù)據(jù)中心在運行過程中,需要充分的能效支持,需要依賴于不同設備的共同作用,只有這樣,才能夠推動數(shù)據(jù)中心的科學高效應用,也才能夠更好的發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的核心作用。為此,在實踐過程中,應該充分全面的分析數(shù)據(jù)中心的能耗,同時,依托于科學的指標來精準客觀的評價它的能效,確保數(shù)據(jù)中心得以發(fā)揮真正的作用。

3.1 數(shù)據(jù)中心能耗構成及能效指標

數(shù)據(jù)中心在運行過程中,有所以來的關鍵設備以及輔助設備是較為多元化的,除服務器等關鍵設備外,可能還需要依賴于完善的配電系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等。這些多元化的設備在運行過程中都容易產(chǎn)生較大的能耗。因此,科學評價以及概括數(shù)據(jù)中心的能耗,往往需要將不同設備整合起來,以此來精準高效的研判其能耗總和。在數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部構成中,不同設備或者不同子系統(tǒng)的能耗量是存在著顯著的差異的。通常情況下,數(shù)據(jù)中心的 IT 設備是能耗量*高的部分,可以占到整個能耗的一半左右,同時,服務器的能耗也比較高。在評價數(shù)據(jù)中心的能效指標的過程中,行業(yè)內(nèi)的專家學者提出了多個評價指標,但綜合來看,這些不同的評價指標往往各自具備相應的特點。在這些評價指標中,存在兩個較為直觀且科學的指標,一是電能利用效率,二是數(shù)據(jù)中心基礎設施效率。依托于這兩個科學的評價指標,能夠綜合全面的研判數(shù)據(jù)中心的能耗量,能夠有效評價數(shù)據(jù)中心的能效水平。

3.2 數(shù)據(jù)中心能效水平的現(xiàn)狀

在數(shù)據(jù)中心的運行過程中,科學全面的評價與分析它的能效水平,具有非常重要的現(xiàn)實作用。為此,有必要依托于科學且精細化的能效指標,同時結合不同設備的各自特點以及運行狀況等,科學客觀的評價數(shù)據(jù)中心的能效水平。不同設備在運行過程中,為更好的發(fā)揮自身的功能和作用,都需要建立在一定的能量消耗的基礎之上。比如空調(diào)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中主要起到通風散熱的作用,那么它對電能資源的消耗是比較大的。為更好的評價空調(diào)系統(tǒng)的能效水平,有必要依托于電能利用效率指標來予以科學全面的評價。再比如 IT 設備作為數(shù)據(jù)中心的核心與關鍵設備,在實踐運行的過程中,同樣需要依賴于一定的電能資源。IT 設備在運行過程中,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑸l(fā)在房間內(nèi),以此來保障數(shù)據(jù)中心的高效科學運行。因此,充分全面的分析與評價數(shù)據(jù)中心的能效水平,對于改善和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的運行成效意義重大。

4安科瑞能耗統(tǒng)計分析(能源管理)解決方案

4.1概述

建立高效的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),對建筑各類耗能設備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量,對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各區(qū)域建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標,發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費情況,提高人員主動節(jié)能的意識。

① 搭建數(shù)據(jù)中心智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架,對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測;

② 排碳數(shù)據(jù)化:通過系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析(包括水、電、能量),實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化;

③ 區(qū)域能效比:實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比,方便能耗考核;

④ 同期能效比:實現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對比,方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析;

⑤ 能耗評估管理:按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標;

⑥ 能耗競爭排名:各個功能區(qū)能耗對比,實現(xiàn)能耗排名,增強工作人員的節(jié)能意識;

⑦ 對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能,并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供可靠的依據(jù);

⑧ 能耗數(shù)據(jù)采集,隨時查詢,并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,監(jiān)測異常能源用量,對能源智能儀表故障進行報警,提高系統(tǒng)信息化、自動化水平。

4.2平臺部署硬件選型

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5結束語

在“互聯(lián)網(wǎng) +"時代,伴隨著信息技術的全面快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的社會價值越來越突出,數(shù)據(jù)中心的社會效用越來越重要。為更好的推動數(shù)據(jù)中心的發(fā)展及應用,應該精準全面的分析數(shù)據(jù)中心的能耗,同時,科學客觀的評價它的能效水平。

【參考文獻】

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版.

作者簡介

劉細鳳,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心的設計與應用。


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