數(shù)據(jù)中心節(jié)能與能效評價指南

1、 數(shù)據(jù)中心節(jié)能與能效評價指南目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc504760375 前言 PAGEREF _Toc504760375 h 3 HYPERLINK l _Toc504760376 第一章 數(shù)據(jù)中心發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 PAGEREF _Toc504760376 h 3 HYPERLINK l _Toc504760377 1.1 國內(nèi)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc504760377 h 3 HYPERLINK l _Toc504760378 1.2 數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc504760378 h 7 HYPERLINK l _

2、Toc504760379 第二章 數(shù)據(jù)中心的節(jié)能與能效評價 PAGEREF _Toc504760379 h 11 HYPERLINK l _Toc504760380 2.1 數(shù)據(jù)中心的能耗審計 PAGEREF _Toc504760380 h 11 HYPERLINK l _Toc504760381 2.2 數(shù)據(jù)中心能耗測量指標 PAGEREF _Toc504760381 h 13 HYPERLINK l _Toc504760382 2.3 數(shù)據(jù)中心節(jié)能目標 PAGEREF _Toc504760382 h 21 HYPERLINK l _Toc504760383 2.4 節(jié)能技術方案舉例 PAG

3、EREF _Toc504760383 h 22前言數(shù)據(jù)中心是信息化社會的IT基礎設施，作為機構(gòu)信息系統(tǒng)的運行中心、測試中心和災備中心，承擔著機構(gòu)的核心業(yè)務運營、信息資源服務、關鍵業(yè)務計算、數(shù)據(jù)存儲和備份，以及確保業(yè)務連續(xù)性等重要任務。數(shù)據(jù)中心是一個系統(tǒng)工程。在多年的探索和實踐的過程中，我們積累了豐富的數(shù)據(jù)中心建設和管理經(jīng)驗，逐步形成了完整的科學體系。本文從數(shù)據(jù)中心的六個基本要素和數(shù)據(jù)中心全生命周期的角度出發(fā)，詳細闡述了企業(yè)級數(shù)據(jù)中心從建設規(guī)劃到運維管理的全過程，涉及數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展能力、綠色節(jié)能新技術、建設管理、運維管理、成本分析、災難恢復與業(yè)務連續(xù)性，以及企業(yè)級數(shù)據(jù)中心的評價體系等多方面內(nèi)

4、容?？梢哉f，對于開展數(shù)據(jù)中心相關工作而言，本文具有較強的指導性和可操作性。第一章 數(shù)據(jù)中心發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1.1 國內(nèi)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀1.1.1 信息化推動中國數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展信息化社會的根本特征，在于社會的生產(chǎn)、生活等各領域的活動，廣泛通過網(wǎng)絡化的信息系統(tǒng)來實現(xiàn)。各種社會活動能否正常開展，取決于相應的信息系統(tǒng)能否連續(xù)運行和有關數(shù)據(jù)是否真實完整。就我國當前的實際狀況而言，社會活動的一些領域如果離開信息化手段，已不能正常運轉(zhuǎn)。很多重要行業(yè)，信息化手段也成為其提高生產(chǎn)、管理、質(zhì)量和效益的必備手段。我國已逐步步入信息化社會。隨著信息化社會的發(fā)展，機構(gòu)的信息資源整合在加速，由此引發(fā)的數(shù)據(jù)中心需求在不斷增長，

5、我們看到數(shù)據(jù)中心已成為機構(gòu)信息系統(tǒng)的物理載體和核心資源。從20世紀末開始，國內(nèi)金融、電信、稅務、海關等行業(yè)紛紛將數(shù)據(jù)進行整合。目前，數(shù)據(jù)集中已經(jīng)成為國內(nèi)電子政務、企業(yè)信息化建設的主流趨勢。數(shù)據(jù)集中是管理集約化的必然要求，是企業(yè)優(yōu)化業(yè)務流程的必要手段。數(shù)據(jù)中心建設已成為數(shù)據(jù)集中趨勢下的必然產(chǎn)物。數(shù)據(jù)中心是一個龐大的系統(tǒng)工程，它承擔著計算、存儲、應用等職能，數(shù)據(jù)中心將成為信息化建設的新熱點和核心內(nèi)容。據(jù)計世資訊的調(diào)查，基于630個樣本，國內(nèi)真正建設成為數(shù)據(jù)中心的占14.4%，目前正在建設的有12%，大部分在規(guī)劃階段和沒有建設計劃。數(shù)據(jù)中心的投資規(guī)模，達到100萬元人民幣至500萬元人民幣的有34%

6、，500萬元人民幣至1000萬元人民幣的有11.7%，2000萬元人民幣以上的有9.6%。數(shù)據(jù)中心在我們國家的大規(guī)模建設剛剛起步，同時以很高的速度在增長。目前國內(nèi)每年數(shù)據(jù)中心投入的增長率在20%以上。在中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)結(jié)構(gòu)方面，電信、金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設較早，投入較大，應用相對成熟，目前這兩大行業(yè)數(shù)據(jù)中心建設投入占據(jù)了50%以上的份額。2008年，在金融、電信、政府、企業(yè)等行業(yè)數(shù)據(jù)集中化管理的帶動下，中國數(shù)據(jù)中心建設進一步加快，數(shù)據(jù)中心建設進入一個快速發(fā)展階段。隨著信息技術的發(fā)展，近年來，無論是芯片、架構(gòu)、系統(tǒng)還是軟件都取得了很大進步，刀片系統(tǒng)、多核技術、虛擬化應用、冷卻技術、智能管理軟件等

7、新技術層出不窮，對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心應用和管理帶來極大地沖擊;另一方面企業(yè)業(yè)務模式也發(fā)生了極大變革，急需建設新一代數(shù)據(jù)中心來適應這一變化。賽迪顧問認為：展望未來5年的中國數(shù)據(jù)中心市場，中國經(jīng)濟環(huán)境的良好走向、IT應用建設的不斷深入、產(chǎn)品技術的發(fā)展，以及市場日趨理智競爭等，都將使得中國下一代數(shù)據(jù)中心市場釋放出新的活力。預計到2013年，中國下一代數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超過977億元人民幣，2009至2013年的復合增長率將會達到24.5%。1.1.2 現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心存在的問題數(shù)據(jù)中心作為機構(gòu)信息系統(tǒng)的運行中心、測試中心和災備中心，承擔著機構(gòu)的核心業(yè)務運營、信息資源服務、關鍵業(yè)務計算、數(shù)據(jù)存儲和備份，以及確保

8、業(yè)務連續(xù)性等重要任務。機構(gòu)對數(shù)據(jù)中心的依賴性日漸加強，然而現(xiàn)實情況并不盡如人意，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心普遍存在以下問題。1. 數(shù)據(jù)中心的可靠性和可用性不足數(shù)據(jù)大集中在節(jié)約整體成本、提高IT效率的同時，也對數(shù)據(jù)中心的可靠性和可用性提出了更高的需求。如果核心數(shù)據(jù)中心發(fā)生癱瘓，將造成機構(gòu)的業(yè)務停頓，企業(yè)對數(shù)據(jù)中心基礎設施和運行維護的要求更高。近幾年，銀行、保險、證券、民航等行業(yè)相繼出現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)中心故障，造成了很大的社會影響和經(jīng)濟損失，很多數(shù)據(jù)中心的可靠性和可用性令人擔憂。即使是災備建設做得較好的電信、銀行等行業(yè)，目前也只有少數(shù)企業(yè)初步實現(xiàn)了應用層面的災難備份策略，極少數(shù)企業(yè)真正實施過業(yè)務連續(xù)性計劃的演練。

9、整體來看，絕大多數(shù)企業(yè)在重大災難面前對于快速實現(xiàn)災難恢復和業(yè)務連續(xù)性計劃缺乏具體的措施和對策。2. 數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展能力嚴重不足隨著IT技術的高速發(fā)展，新一代高密度服務器和存儲設備不斷涌現(xiàn)。伴隨著業(yè)務擴展和信息化程度的提高，如今的數(shù)據(jù)中心已不再只是支持某些單一的應用或是日常的數(shù)據(jù)存儲和計算功能，而是要為整個業(yè)務運營系統(tǒng)的正常運行提供支撐和服務。機構(gòu)IT技術和業(yè)務發(fā)展對數(shù)據(jù)中心基礎設施的等級標準和服務能力提出了更高的要求。Gartner公司預計，在未來的五年里，全球最大的1000家企業(yè)中，70%以上不得不對數(shù)據(jù)中心進行重大改造。目前，大多數(shù)機構(gòu)數(shù)據(jù)中心無法做到資源的靈活分配，而在資源共享、提

10、高設備利用率等方面也不能完全實現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，近半數(shù)以上的數(shù)據(jù)中心超過20%的服務器處于閑置狀態(tài)或利用率極低。造成這種狀況的根本原因是，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心通常構(gòu)建在各種獨立的信息技術之上，各個系統(tǒng)之間無法相互通信。同時由于資源無法共享，致使服務器和存儲系統(tǒng)的性能無法得到充分的利用。3. 數(shù)據(jù)中心的專業(yè)化運維管理水平不高目前的數(shù)據(jù)中心與以往相比，規(guī)模更為龐大，結(jié)構(gòu)也更加復雜。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運維管理水平普遍較低、專業(yè)化程度不高，顯然已無法適應機構(gòu)對數(shù)據(jù)中心合規(guī)性、可用性、經(jīng)濟性和服務性的要求，嚴重影響到數(shù)據(jù)中心的生命周期。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，絕大部分企業(yè)的數(shù)據(jù)中心管理都遭遇到了相當大的問題。引入IT服務管理

11、國際標準(如ITIL信息技術基礎架構(gòu)庫等)，并初步實施的機構(gòu)只占極小的比例。多數(shù)機構(gòu)的數(shù)據(jù)中心管理表現(xiàn)一般，整體架構(gòu)存在缺陷，效率低下。因此，如何改進和提高現(xiàn)有的管理手段以達到專業(yè)化運維管理水平，借助國際上成熟的理論和標準進一步加強風險控制成為當務之急。4. 數(shù)據(jù)中心的能耗成本居高不下目前，數(shù)據(jù)中心的能耗成本居高不下，并呈現(xiàn)急速上升之勢。造成這種局面的因素有很多，例如服務器的利用率不高，數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)設計不合理等。國內(nèi)不少數(shù)據(jù)中心的電力成本每年超過了千萬元。2007年我國IT產(chǎn)品的總耗電約為300億500億千瓦時，幾乎相當于三峽電站一年的發(fā)電總量。根據(jù)麥肯錫公司2008年最新研究表明，20

12、07年全球數(shù)據(jù)中心的能源費用總額為86億美元，預計2010年能源費用的總額將達到115億美元?！熬G色節(jié)能”已成為數(shù)據(jù)中心的主要訴求。5. 數(shù)據(jù)中心的績效評估困難到目前為止，數(shù)據(jù)中心建設作為提升機構(gòu)核心競爭力的手段已被更多的企業(yè)決策者們所認同，但是績效評估現(xiàn)狀多少有些令人沮喪。少則千萬、多則上億元的資金投入并沒有在財務績效方面有顯著的改善和提升，有些企業(yè)反而陷入了無休止的系統(tǒng)維護升級和資金被迫不斷投入的窘境之中。數(shù)據(jù)中心全生命周期戰(zhàn)略績效的評估是讓企業(yè)決策者們能夠全面、準確地認識企業(yè)IT績效的關鍵所在。企業(yè)的IT建設最終是通過對企業(yè)業(yè)務的促進來實現(xiàn)其績效評估的，因此，數(shù)據(jù)中心的績效評估不僅重視財

13、務數(shù)據(jù)的評估，還應當從過程、創(chuàng)新、用戶滿意度以及短期和長期效益等多個層面進行全面評估，并且從數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的角度來分析IT建設對機構(gòu)運營的戰(zhàn)略影響。1.2 數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢1.2.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程從業(yè)務功能上劃分，在數(shù)據(jù)中心基礎設施的基礎上，結(jié)合不同的應用需求，具有數(shù)據(jù)處理、災難備份、網(wǎng)絡服務、開發(fā)測試、用戶支持等功能。從數(shù)據(jù)中心功能變遷進化的角度，數(shù)據(jù)中心經(jīng)歷了三種形態(tài)的發(fā)展，即計算中心、信息中心和服務中心。1. 計算中心，即數(shù)據(jù)存儲和簡單計算階段，出現(xiàn)于20世紀60年代最初，數(shù)據(jù)中心通常被稱為計算中心，在稱為“機房”的空間中放置一個或多個服務器，其主要功能是數(shù)據(jù)存儲(或稱：數(shù)據(jù)存放

14、)和簡單計算，存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)主要有磁鼓、磁帶和磁盤。其主要特點是：功能單一，僅僅用于數(shù)據(jù)或電子文檔的集中存放和管理。這一階段的“機房”缺乏建設標準;采用穩(wěn)壓器供電，缺乏供電安全措施;采用風道送風，無精密的溫濕度控制系統(tǒng)。IT設備普遍使用16位以下微型計算機或計算能力百萬次量級的大中型或小型計算機。需要說明的是，在此階段，某些特殊領域“機房”的設備設施已超越“數(shù)據(jù)存儲和簡單計算”階段。例如，核武器研制、航天器研制等領域。2. 信息中心，即數(shù)據(jù)處理及業(yè)務應用階段，出現(xiàn)于20世紀80年代該階段數(shù)據(jù)中心大多被稱為“信息中心”。其功能有了較大的擴展，數(shù)據(jù)存儲能力大幅提高;基于網(wǎng)絡通信技術和數(shù)據(jù)開發(fā)利用技

15、術的MIS(管理信息系統(tǒng))、Call Center(呼叫中心)、MRP (制造資源計劃管理系統(tǒng))、CRM(客戶關系管理系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng))等應用系統(tǒng)開始普及，數(shù)據(jù)中心開始承擔核心計算、數(shù)據(jù)存儲備份和業(yè)務支撐等功能，以滿足機構(gòu)業(yè)務發(fā)展的需要。數(shù)據(jù)中心的可用性有較大的提高。在該階段，數(shù)據(jù)中心的重要性逐漸顯現(xiàn)，對某些行業(yè)(如金融行業(yè))而言，數(shù)據(jù)中心已成為必不可少的業(yè)務支撐平臺。這一階段的“機房”有了針對性的標準和規(guī)范;供電系統(tǒng)也在不斷完善，引入并大量使用UPS;開始配備綜合監(jiān)控系統(tǒng);數(shù)據(jù)中心制冷從集中冷卻逐步發(fā)展到大量采用恒溫恒濕的專用空調(diào);采用新風系統(tǒng)和機房正壓防塵。計算機的計算

16、能力達到千億次量級，并逐漸小型化，服務器成為數(shù)據(jù)中心設備主體;網(wǎng)絡設備進入數(shù)據(jù)中心并大量應用，多臺服務器聯(lián)網(wǎng)使用。3. 服務中心，即服務性數(shù)據(jù)中心階段，出現(xiàn)于21世紀初隨著信息化建設的不斷深入，機構(gòu)對信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)完整性的依賴程度越來越高。機構(gòu)對數(shù)據(jù)中心的可用性和服務性的要求更高，IT服務管理成為一種標準化的工作，并借助IT技術實現(xiàn)集中的自動化管理;同時IT績效成為IT服務管理工作的一部分，IT服務質(zhì)量成為關注重點。在這個階段，數(shù)據(jù)中心不僅是成本中心，更是機構(gòu)信息化的服務中心。該階段數(shù)據(jù)中心除承擔核心計算、數(shù)據(jù)存儲及備份外，開始承擔機構(gòu)的核心業(yè)務運營支撐、信息資源服務及業(yè)務連續(xù)性管理等功能。1

17、.2.2 新一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢新一代數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有著幾方面差異：首先，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心基本上是基于比較低的標準進行建設的;其次，原來機構(gòu)往往把數(shù)據(jù)中心建設工作看成是一個裝修工程，新一代數(shù)據(jù)中心則是把數(shù)據(jù)中心建設看成一個系統(tǒng)工程，而且主要是關于機電設施建設的系統(tǒng)工程，它不僅要有一個足夠強壯的供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)以及動態(tài)分配系統(tǒng)，還能滿足IT高可用性、高連續(xù)性、高靈活性要求。對于新一代數(shù)據(jù)中心，目前國內(nèi)外均沒有統(tǒng)一和權威的定義，各廠商從自身的發(fā)展策略和產(chǎn)品線出發(fā)，提出了各自的看法。國際上普遍認為新一代數(shù)據(jù)中心必須具備如下幾個基本特征：虛擬化、整合、綠色節(jié)能、安全、自動化、性能優(yōu)化等，也就

18、是說，只有符合這些特點的數(shù)據(jù)中心，才能夠稱之為新一代數(shù)據(jù)中心。我們認為，新一代數(shù)據(jù)中心應當具備如下特點。1. 靈活性靈活性是新一代數(shù)據(jù)中心的重要指標之一，同時也是機構(gòu)業(yè)務變更過程中的必然需求。機構(gòu)在擴展、增加業(yè)務時，必然要對IT資源做出動態(tài)調(diào)整。業(yè)務增加時資源不能及時提供，或者業(yè)務減少時資源不能及時收回，都會對機構(gòu)運營帶來不良影響。虛擬化技術是實現(xiàn)業(yè)務靈活性的重要手段，使用較少的硬件和電力能耗，而能實現(xiàn)更大處理能力。大量的機構(gòu)為了資源整合采用了虛擬化產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能夠使虛擬化應用擴展到服務器以外的領域，包括存儲和網(wǎng)絡設備。2. 綠色節(jié)能能耗是數(shù)據(jù)中心主要的運維成本，建設綠色數(shù)據(jù)中心，可以達到節(jié)

19、省運維成本、提高數(shù)據(jù)中心容量、提高電源系統(tǒng)的可靠性及可擴展的靈活性等效果。理想狀態(tài)下，通過虛擬化、刀片服務器、水冷方式等多種降耗方式，在滿足同等IT設備供電情況下，綠色數(shù)據(jù)中心可以降低空調(diào)能耗20%45%。因此，綠色數(shù)據(jù)中心是新一代數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重要方向之一。至于如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色環(huán)保，從芯片、服務器、存儲到網(wǎng)絡設備廠商，甚至是軟件廠商，都在通過更優(yōu)化的設計，力圖在提升產(chǎn)品性能的同時，推出更為節(jié)能的產(chǎn)品，以幫助數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)節(jié)能降耗。服務商可以從數(shù)據(jù)中心生命周期的角度，從建設到運維，全面實施綠色節(jié)能策略。3. 模塊化新一代數(shù)據(jù)中心應當具備模塊化的特征，這些模塊是基于標準的，能夠被靈活地采購和

20、獲取，具有極高的安全特性，尤其重要的是應該采用面向服務的架構(gòu)，從而使機構(gòu)可以更加靈活、動態(tài)地部署新業(yè)務和應用。數(shù)據(jù)中心采用模塊化方式構(gòu)建將更靈活，更適應未來數(shù)據(jù)中心發(fā)展的需要。我們完全沒有必要再將數(shù)據(jù)中心看成一個單一整體，我們可以將數(shù)據(jù)中心按應用、服務類型和資源耗費率將數(shù)據(jù)中心分成多個功能區(qū)域。各個功能區(qū)域在不影響其他區(qū)域運行的情況下，可以動態(tài)升級和維護。比如，按照密度可以分為高密度區(qū)和普通密度區(qū)，在高密度區(qū)，地板承重、冷卻系統(tǒng)及電源供給配置都更高，可以滿足更高要求的數(shù)據(jù)中心服務需求。當然，還有很多其他分類方式，比如，按照應用類型，可以將數(shù)據(jù)中心分為運行中心、測試中心、災備中心等獨立區(qū)域。4.

21、 整合整合是新一代數(shù)據(jù)中心領域需關注的重要管理手段。機構(gòu)可以通過重新設置服務器，提高服務器利用效率或者采用新型刀片服務器等多種方式提升數(shù)據(jù)中心的利用效率。機構(gòu)也可以通過采用虛擬化技術及關閉高能耗、低效率數(shù)據(jù)中心等手段整合數(shù)據(jù)中心資源。5. 自動化新一代數(shù)據(jù)中心應當具備快速服務交付能力，實現(xiàn)可視性、可控性的自動化管理;同時，能夠提供更高的效率、更經(jīng)濟的成本和更快的響應速度，使機構(gòu)能夠輕松應對服務變化和發(fā)展的需要。在新一代數(shù)據(jù)中心中，需要自動化管理工具對大量和復雜的IT管理任務進行智能化和自動化的部署。新一代自動化管理技術將涵蓋桌面設備、服務器、網(wǎng)絡、存儲與備份等平臺設備，減少人工干預，從而有效避

22、免人為錯誤導致的斷電和其他問題的發(fā)生。6. 穩(wěn)定和安全早期的數(shù)據(jù)中心基礎設施無法從中斷事故中快速恢復，同時，網(wǎng)絡攻擊和網(wǎng)絡病毒給數(shù)據(jù)中心的安全制造了諸多的麻煩。系統(tǒng)穩(wěn)定和安全必將成為新一代數(shù)據(jù)中心的基本屬性。虛擬化技術在系統(tǒng)的可靠性方面扮演著越來越重要的角色，它能夠整合各種異構(gòu)的資源。當某個系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以實現(xiàn)動態(tài)遷移，從而保障應用的不中斷運行。7. 虛擬化和云計算新一代數(shù)據(jù)中心應該具備虛擬化的特征，虛擬化將打破IT用戶和IT資源之間的束縛，讓復雜的系統(tǒng)簡化。虛擬化是影響新一代數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重要技術之一。虛擬化的優(yōu)勢在于有效地提高了數(shù)據(jù)中心的利用效率，降低了投資成本，整合、優(yōu)化了現(xiàn)有服務器

23、的資源和性能，可以靈活、動態(tài)地滿足業(yè)務發(fā)展的需要。虛擬化讓數(shù)據(jù)中心所承載的基礎設施資源可以像水、像電一樣隨意取用。與虛擬化緊密相連的商業(yè)模式是云計算，云計算的核心就是虛擬化資源共享。第二章 數(shù)據(jù)中心的節(jié)能與能效評價2.1 數(shù)據(jù)中心的能耗審計若想實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗，首先需要確定影響數(shù)據(jù)中心能耗的基本因素。通過系統(tǒng)化的能耗審計能夠提供數(shù)據(jù)中心能耗的實時概況和模型，明確了解數(shù)據(jù)中心的總體能耗以及能耗的具體分布狀況，同時可以建立基線供未來改造規(guī)劃之用。能耗的審計可以通過手動計量，也可以采用先進的自動化設備獲取相關數(shù)據(jù)。在能耗審計過程中，將主要依據(jù)以下三類數(shù)據(jù)開展審計工作：(1) 第一類是電量參數(shù)，

24、包括系統(tǒng)和獨立設備的工作電流、電壓和電流波形等。(2) 第二類是空氣參數(shù)，包括溫度、濕度、風速和溫升等。(3) 第三類參數(shù)，包括水和氣的用量等。數(shù)據(jù)采集密度越高，精度就越高，審計結(jié)果的準確性也越高。為了能夠快速準確地進行能耗審計，大中型以上規(guī)模的數(shù)據(jù)中心都裝有自動化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析系統(tǒng)，可以快速地進行能耗分布情況統(tǒng)計和分析。通過能耗審計，可以明確知道能源的去向。在能耗較高的方面，能夠有針對性地開展節(jié)能工作。我們知道，電力消耗是數(shù)據(jù)中心最主要的消耗，空調(diào)制冷等方面的能耗同樣是以電力消耗的形式表現(xiàn)出來?，F(xiàn)有的一些研究數(shù)據(jù)可以讓我們比較清楚地看到目前多數(shù)數(shù)據(jù)中心的電能分布情況。雖然這種分布并非理

25、想，卻代表了當今的普遍現(xiàn)狀。數(shù)據(jù)中心輸入電力分布如圖4-1所示。圖4-1數(shù)據(jù)中心輸入電力分布從圖4-1中可以看出，能耗高是目前數(shù)據(jù)中心普遍存在的現(xiàn)象。當IT設備系統(tǒng)，包括服務器、存儲和網(wǎng)絡通信等設備產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的30%時，電能使用效率(PUE)在3左右。其他各系統(tǒng)的具體能耗分布如下：(1) 制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的33%左右。(2) 空調(diào)送風和回風系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的9%左右。(3) 加濕系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的3%左右。(4) UPS供電系統(tǒng)的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的18%左右。(5) PDU系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心

26、機房總能耗的5%左右。(6) 照明系統(tǒng)的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的1%左右。(7) 轉(zhuǎn)換開關、線纜及其他系統(tǒng)的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房總能耗的1%左右。從數(shù)據(jù)中心電能的流向來看：一是IT設備約占30%;二是空氣處理設備約占45%，建筑物圍護結(jié)構(gòu)的能量損失會反映在空調(diào)系統(tǒng)的能耗上;三是配電傳輸和轉(zhuǎn)換設備約占24%;還有1%是用于照明、維修和辦公設備等。在數(shù)據(jù)中心的建設規(guī)劃過程中，如果在方案設計和設備選型方面充分重視節(jié)能降耗問題，上述電能分配比例將發(fā)生較大的變化，在IT設備用電量不變的情況下，其他方面的能耗比例將會有所降低，電力能源的利用率將會有較大的提升。如果提高數(shù)據(jù)中心后期運維期間的有效管理能力

27、，總體能耗將會進一步降低。2.2 數(shù)據(jù)中心能耗測量指標數(shù)據(jù)中心節(jié)能可以從數(shù)據(jù)中心建筑群體和數(shù)據(jù)中心設備設施能源效率兩個層面來衡量。在數(shù)據(jù)中心建筑群體節(jié)能體系方面，最具代表性的是美國LEED綠色建筑認證體系;在數(shù)據(jù)中心設備設施能源效率方面，最具代表性的是綠色網(wǎng)格組織的PUE值評估。4.2.1. 國內(nèi)外主要綠色建筑評價體系1. 我國綠色建筑評價體系綠色建筑是在全壽命周期內(nèi)兼顧資源節(jié)約與環(huán)境保護的建筑。我國的綠色標識制度主要以綠色建筑評價標識管理辦法及綠色建筑評價技術細則為設計和評判依據(jù)，經(jīng)專家和測評機構(gòu)(中國綠色建筑與節(jié)能委員會)評審通過后，頒發(fā)“綠色建筑評價標識”?！熬G色建筑評價標識”分為1、2

28、、3星級，3星級為最高級別。我國香港地區(qū)主要施行香港建筑環(huán)境評估標準。該評價體系在借鑒英國BREEAM體系主要框架的基礎上，由香港理工大學于1996年制定。它是一套主要針對新建和已使用的辦公、住宅建筑的評估體系。該體系旨在評估建筑的整體環(huán)境性能表現(xiàn)。其中對建筑環(huán)境性能的評價歸納為對場地、材料、能源、水資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、創(chuàng)新與性能改進六個方面的評價。隨著我國建筑節(jié)能的發(fā)展，相應的建筑節(jié)能法律法規(guī)和標識規(guī)范體系正在逐步建立。在法律和法規(guī)方面，2007年10月28日頒布了中華人民共和國節(jié)約能源法，并于2008年4月1日起正式施行。2008年7月23日國務院通過民用建筑節(jié)能條例，并于2008年10月

29、1日起正式施行。隨后又正式頒布了公共機構(gòu)節(jié)能條例。在法律和法規(guī)方面為建筑節(jié)能奠定了基礎。在建筑設計標準方面，建立了覆蓋全國三個氣候區(qū)的居住建筑和公共建筑的設計標準，包括公共建筑節(jié)能設計標準(GB501892005)、民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)(JGJ2695)、夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ1342001，J1162001)、夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ752003，J2752003)。這些標準為全面開展建筑節(jié)能工作奠定了基礎。尤其是公共建筑節(jié)能設計標準的頒布和實施，對我國公共建筑節(jié)能的推動和建筑節(jié)能工作的開展，對實現(xiàn)“節(jié)能減排”的國家戰(zhàn)略具有重要意義。在建

30、筑節(jié)能驗收和運行管理方面，建立了建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB504112007)、空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理規(guī)范(GB5003652005)、北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造技術導則、國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設相關技術導則等標準規(guī)范和技術導則，這些為推進建筑節(jié)能工作的驗收和運行管理提供了依據(jù)。在建筑節(jié)能和綠色建筑評價體系方面，試行建筑能效測評與標識技術導則制度，建筑能效標識制度作為建筑節(jié)能的推進器，對于提高建筑用能系統(tǒng)的實際運行能效，促進新型節(jié)能技術在建筑中的合理應用，有效減低建筑的實際運行能耗具有重要的作用。建筑能效測評與標識技術導則引用吸收了國際上建筑能效標識

31、的成果和經(jīng)驗，以我國現(xiàn)行建筑節(jié)能設計標準為依據(jù)，結(jié)合我國建筑節(jié)能工作的現(xiàn)狀和特點，適用于新建居住和公共建筑以及實施節(jié)能改造后的既有建筑能效測評標識方法。建筑能效測評與標識技術導則特點是強調(diào)建筑節(jié)能實際能耗和能效結(jié)果控制的測評制度。在總結(jié)近年來綠色建筑的實踐經(jīng)驗，并借鑒國際綠色建筑評價體系的基礎上，2006年，我國頒布了第一部綠色建筑評價標準(GB/T503782006)。該標準是一部多目標、多層次的綠色建筑綜合評價體系，該體系從選址、材料、節(jié)能、節(jié)水、運行管理等多方面，對建筑進行綜合評價，其特點是強調(diào)設計過程中的節(jié)能控制。為了支撐現(xiàn)行的測評體系和設計標準，國家有關部門正在組織編寫和即將頒布的標

32、準有：公共建筑節(jié)能檢驗標準、節(jié)能建筑評價標準、公共建筑節(jié)能改造技術規(guī)程、集中供暖系統(tǒng)溫控與熱計量技術規(guī)程等。這些都為我國新建建筑節(jié)能和既有建筑節(jié)能改造的規(guī)范化管理和實施奠定了很好的基礎。2. 國外綠色建筑評估體系目前國際上的綠色建筑認證體系主要有：LEED(美國)、BREEAM(英國)、CASBE(日本)、Blue Angel(德國、北歐)等。綠色建筑評估體系(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System，LEED)是目前世界各國建筑環(huán)保評估、綠色建筑評估及建筑可持續(xù)性評估標準中最完善、最有影響力的評估標準

33、，已成為世界各國建立各自綠色建筑及可持續(xù)性評估標準的范本。1) 美國綠色建筑評估體系LEEDLEED是自愿采用的評估體系標準，主要目的是規(guī)范一個完整、準確的綠色建筑概念，防止建筑的濫綠色化，推動建筑的綠色集成技術發(fā)展，為建造綠色建筑提供一套可實施的技術路線。LEED是性能性標準，主要強調(diào)建筑在整體、綜合性能方面達到“綠化”要求。該標準很少設置硬性指標，各指標間可通過相關調(diào)整形成相互補充，以方便使用者根據(jù)本地區(qū)的技術經(jīng)濟條件建造綠色建筑。LEED評估體系及其技術框架由五大方面及若干指標構(gòu)成，主要從可持續(xù)建筑場址、水資源利用、建筑節(jié)能與大氣、資源與材料、室內(nèi)空氣質(zhì)量等方面對建筑進行綜合考察，評判其

34、對環(huán)境的影響，并根據(jù)各方面指標綜合打分，通過評估的建筑，按分數(shù)高低分為白金、金、銀、銅4個認證級別，以反映建筑的綠色水平。雖然LEED為自愿采用的標準，但自從其發(fā)布以來，已被美國48個州和國際上7個國家所采用，美國俄勒岡州、加利福尼亞州、西雅圖市已將該標準列為法定強制標準加以實行，美國國務院、環(huán)保署、能源部、美國空軍、海軍等部門也已將其列為所屬部門建筑的標準，如美國駐中國大使館新館就采用了該標準。國際方面，加拿大政府正在討論將LEED作為政府建筑的法定標準。中國、澳大利亞、日本、西班牙、法國、印度等國都在對LEED進行深入研究，并在此基礎上制定本國綠色建筑的相關標準。截止到2009年9月，在美

35、國和世界各地已有3855個工程通過了LEED評估，被認定為綠色建筑;另有25611個工程已注冊申請進行LEED綠色建筑評估;每年新注冊申請LEED評估的建筑都以20%以上的速度增長。凡通過LEED評估的工程都可獲得由美國綠色建筑協(xié)會頒發(fā)的綠色建筑標識。中國國家建設部目前也在借鑒LEED認證標準，現(xiàn)行的綠色奧運建筑評估體系、中國生態(tài)住宅技術評估手冊和上海通過的綠色生態(tài)小區(qū)導則也在一定程度上借鑒了LEED認證標準的內(nèi)容。2) 英國綠色建筑評估體系BREEAMBREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method)

36、體系，是世界上第一個綠色建筑評估體系，由英國建筑研究所于1990年制定。BREEAM體系的目標是減少建筑物對環(huán)境的影響。體系涵蓋了包括從建筑主體能源到場地生態(tài)價值的范圍，包括了社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的多個方面。這種非官方評估的要求高于建筑規(guī)范的要求，有效地降低了建筑對環(huán)境的影響。如今，在英國及全世界范圍內(nèi)，BREEAM體系已經(jīng)得到了各界的認同和支持。3) 澳大利亞綠色建筑評估體系NABERSABGRS(Australian Building Greenhouse Rating Scheme)評估體系由澳大利亞新南威爾士州的Sustainable Energy Development Author

37、ity(SEDA)發(fā)布，它是澳大利亞國內(nèi)第一個較全面的綠色建筑評估體系，主要針對建筑能耗及溫室氣體排放進行評估。它通過確定參評建筑的“星值”來評定其對環(huán)境影響的等級。4) 日本綠色建筑評估體系CASBEECASBEE(建筑物綜合環(huán)境性能評價)方法，以各種用途、規(guī)模的建筑物作為評價對象，從環(huán)境效率定義出發(fā)進行評價。它試圖評價建筑物在限定的環(huán)境性能下，通過措施降低環(huán)境負荷的效果。CASBEE采用5分評價制度。5) 德國可持續(xù)建筑認證體系DGNB德國可持續(xù)建筑認證體系，由德國可持續(xù)建筑委員會(DGNB)組織和德國建筑行業(yè)的專業(yè)人士共同開發(fā)。DGNB覆蓋了建筑行業(yè)的整個產(chǎn)業(yè)鏈，并致力于為建筑行業(yè)的未來

38、發(fā)展指明方向。其2008年版僅對辦公建筑和政府建筑進行認證。4.2.2. 數(shù)據(jù)中心能源效率指標1. PUE和DCiE當前，測量數(shù)據(jù)中心的能耗指標主要有：電能使用效率(Power Usage Effectiveness，PUE)和數(shù)據(jù)中心基礎架構(gòu)效率(Data Center Infrastructure Efficiency，DCiE)。這兩種指標都考慮了數(shù)據(jù)中心的供電、散熱系統(tǒng)和IT設備所各自消耗的能量，得到了The Green Grid(綠色網(wǎng)格)組織的支持。這個組織是2006年為專門開發(fā)數(shù)據(jù)中心能效及生產(chǎn)力測量體系而組建的，具有一定的影響力。The Green Grid 定義了這兩種指標的

39、具體計算方式：(1) PUE=數(shù)據(jù)中心總設備能耗/IT設備能耗，PUE是一個比率，基準是2，越接近1表明能效水平越好。(2) DCiE=IT設備能耗/數(shù)據(jù)中心總設備能耗100%，DCiE是一個百分比值，數(shù)值越大越好。根據(jù)The Green Grid的研究報告，測量數(shù)據(jù)中心IT設備能耗的最有效的方法是測量機房PDU(Power Distribution Units)的輸出電量，它表示出數(shù)據(jù)中心向服務器機柜輸送的總電力。目前，PUE已經(jīng)成為國際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標。據(jù)統(tǒng)計，國際上先進機房的PUE值可以達到1.7，而我國的PUE平均值則在2.5以上。特別是中小規(guī)模的機房，PUE

40、值更高，測量數(shù)值普遍在3左右。這說明有大量的電能實際都被電源、制冷、散熱這些設備給消耗了，而用于IT設備的電能很少。2. IT設備的能效比IT設備能效比=IT設備每秒的數(shù)據(jù)處理流量/IT設備的能耗。IT設備主要是指服務器、存儲等設備。IT設備能效比越高，意味著IT設備每消耗單位電能，所能處理、存儲和交換的數(shù)據(jù)量越大。較高的IT設備能效比帶來的另一個好處是，可以大幅度地降低與數(shù)據(jù)中心機房配套的UPS和空調(diào)系統(tǒng)的容量及能耗，從而達到節(jié)能、節(jié)省投資和節(jié)省數(shù)據(jù)中心機房安裝面積的目的。因此，當用戶選擇服務器或存儲設備時，不僅需要了解各種產(chǎn)品在滿負荷運行時的能耗大小和效率高低，還要了解這些設備在輕負荷運行

41、時的實際能耗和效率。目前，我國已將服務器的節(jié)能指標納入國家節(jié)能規(guī)劃體系中。它標志著我國在推進服務器節(jié)能方面已進入到一個嶄新的階段。4.2.3. 綠色數(shù)據(jù)中心能效評價要素綠色數(shù)據(jù)中心建設包含一整套設計思想和實施方法，而不是簡單地購買節(jié)能產(chǎn)品就能實現(xiàn)。最高效的數(shù)據(jù)中心不一定就是綠色的。建設綠色數(shù)據(jù)中心需要從整體上把握，考慮選址、環(huán)境、物理建筑、基礎設施、員工、系統(tǒng)建設和維護等眾多因素。綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能效果就像是一條長尾曲線，其前端通常由建筑群體能耗、服務器能耗、空調(diào)能耗、UPS能耗等“大指標”組成，而曲線的尾部則由氣流組織設計、設備擺放位置、機柜和服務器之間的距離、維護難易程度等無數(shù)“小指標”組

42、成。如果沒有整體設計思想和實施方法，即使抓住了全部的“大指標”，也難以達到理想的綠色效果。數(shù)據(jù)中心能效評價要素見表4-1。表4-1數(shù)據(jù)中心能效評價要素2.3 數(shù)據(jù)中心節(jié)能目標通過對數(shù)據(jù)中心主要能耗的分布狀況進行分析，其節(jié)能工作主要應從以下三個方面入手。1. 降低數(shù)據(jù)中心IT設備運行能耗IT設備能耗是影響數(shù)據(jù)中心總體能耗的根本原因之一。如何減少IT設備能耗是各大設備廠商不斷研究的課題。設備廠商紛紛推出能耗低效率高的產(chǎn)品，例如：通過改造產(chǎn)品電源，可將產(chǎn)品原有電源效率從70%提高到90%以上。若要進一步降低IT設備的能耗，IT系統(tǒng)的運維管理也非常重要，例如：關閉閑置設備，開啟設備電源智能管理系統(tǒng)，使

43、設備根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)設備電源輸出能力等。但多數(shù)數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃之初，要做到準確規(guī)劃IT設備的具體型號、裝機數(shù)量和電力需求具有相當大的難度，尤其是遠期規(guī)劃則更加難以預測。因此，在數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設過程中，只能依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)和參照同行業(yè)現(xiàn)狀，給出IT設備的總體能耗指標，設定數(shù)據(jù)中心的最大服務能力。2. 降低IT設備配套設施運行能耗配套設施主要包括供配電系統(tǒng)和空調(diào)冷卻系統(tǒng)。經(jīng)過相關機構(gòu)對目前世界各地數(shù)據(jù)中心的抽樣調(diào)查所取得的數(shù)據(jù)表明：配套設施的能耗約占數(shù)據(jù)中心總能耗的70%，這個數(shù)值相當可觀。由于配電系統(tǒng)設備和空調(diào)系統(tǒng)設備的系統(tǒng)設計、工作方式、系統(tǒng)配置和設備選型存在明顯差異，對系統(tǒng)的工作效率有很大的影響

44、，因此，配套設施的節(jié)能應作為數(shù)據(jù)中心節(jié)能最重要的主攻方向。3. 降低建筑物本身的能耗降低建筑物圍護結(jié)構(gòu)能耗是我國政府和相關行業(yè)非常重視的問題，近年來出臺了相關的規(guī)范和建筑節(jié)能標準。建筑物圍護結(jié)構(gòu)能耗在數(shù)據(jù)中心總體能耗中占有一定的比例，也是節(jié)能降耗應該重點關注的一個方面。2.4 節(jié)能技術方案舉例2.4.1. 建筑群體的節(jié)能目前國內(nèi)多數(shù)情況下是通過改造現(xiàn)有建筑體來構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，對建筑體本身的“綠色”考慮不足，這也是經(jīng)常被忽略的一個因素。很顯然，綠色數(shù)據(jù)中心首先應當是綠色建筑。所謂“綠色建筑”實際上是一個寬泛的理念，它既包括了建筑體本身的“綠色”，同時又要求建筑體在其整個生命周期都應該是綠色的，包括

45、廢棄階段。數(shù)據(jù)中心建設在總體設計中，主要從TCO、總體空間規(guī)劃、合理氣流組織、系統(tǒng)融合構(gòu)建等方面考慮節(jié)能途徑與節(jié)能措施。數(shù)據(jù)中心的總體設計更需要關注工程初期設計的合理性和適用性，充分考慮到如何在建設期和運營期內(nèi)降低數(shù)據(jù)中心的日常運營成本，即能耗成本，同時降低數(shù)據(jù)中心的TCO，以提高數(shù)據(jù)中心的整體經(jīng)濟效用比。目前，專業(yè)化、高等級的數(shù)據(jù)中心已從一幢建筑體逐漸發(fā)展成為建筑群體。例如：災難備份中心包括數(shù)據(jù)中心機房主體建筑、動力中心、辦公樓、配套研發(fā)樓和生活輔助樓等。數(shù)據(jù)中心合理的總體規(guī)劃、空間與平面布局是依據(jù)建設需求進行總體設計的第一步，也是重要的一步?？傮w規(guī)劃確定數(shù)據(jù)中心的等級規(guī)模和系統(tǒng)構(gòu)成，空間與

46、平面布局確定數(shù)據(jù)中心機房的場地分隔、工作流程以及建設工藝?，F(xiàn)行數(shù)據(jù)中心采用機房密閉護圍、大空間、少隔斷、適宜的空間容積、人機區(qū)域分離、區(qū)域集中監(jiān)控等，這些都是新一代數(shù)據(jù)中心空間與平面布局所崇尚的設計理念與節(jié)能策略。1. 建筑圍護數(shù)據(jù)中心通過精密空調(diào)的運行來確保IT設備運行所需的特定溫濕度環(huán)境。因此，數(shù)據(jù)中心建筑圍護的熱工特性是影響精密空調(diào)設備能效的重要因素之一。我國地域廣闊，各地氣候條件差別非常大，全國劃分為五個氣候區(qū)域，建筑節(jié)能對不同氣候區(qū)域的建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱要求有著不同的規(guī)定。對于建筑體內(nèi)的數(shù)據(jù)中心機房區(qū)域，其環(huán)境溫度和濕度是基于設備環(huán)境的要求和機房設計標準而定的，通常需要在符合公共

47、建筑節(jié)能設計標準的前提下，加強對數(shù)據(jù)中心機房區(qū)域進行建筑熱工復合計算和設計處理。同時，根據(jù)數(shù)據(jù)中心所在外部環(huán)境、機房區(qū)域位置的內(nèi)外部環(huán)境，以及數(shù)據(jù)中心內(nèi)各功能區(qū)域相鄰布局的內(nèi)部環(huán)境，對IT關鍵設備區(qū)域加強措施，合理計算保溫隔熱的熱工參數(shù)，選擇適宜的圍護結(jié)構(gòu)與材料。使用傳熱系數(shù)值小的絕熱材料，對頂、地、墻的六方體進行絕熱，以減少圍護結(jié)構(gòu)四周的傳熱系數(shù)，整體將數(shù)據(jù)中心的機房區(qū)域包裹起來，可以達到較好的密閉保溫節(jié)能效果。對數(shù)據(jù)中心的主機房區(qū)域應當采用無窗密閉護圍，以避免和減少進入室內(nèi)的太陽輻射以及窗或透明幕墻的溫差傳熱，是降低空調(diào)能耗的主要途徑和措施之一。對數(shù)據(jù)中心的支持區(qū)和輔助房間等功能區(qū)采用有窗

48、玻璃護圍時，應該控制建筑朝向及窗墻面積比，采用雙層玻璃窗或low-e玻璃(幕墻)，并輔助采用遮陽設施(外遮陽、內(nèi)遮陽等)來減少太陽輻射量。2. 空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心精密空調(diào)設備的主要節(jié)能途徑和節(jié)能措施包括制冷負荷計算、合理設定參數(shù)、送回風方式、選用高能效比設備、冷熱風預處理及動態(tài)組合運營等。計算數(shù)據(jù)中心制冷負荷包括數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)設備的散熱、建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱、太陽輻射熱、人體散熱散濕、照明設備散熱和新風負荷等。合理控制數(shù)據(jù)中心區(qū)域內(nèi)的制冷參數(shù)，即設定合理的溫濕度。據(jù)有關報道，制冷參數(shù)變化1，可能會產(chǎn)生5%10%能耗變化。高效率地設計和布置送回風方式及送風與回風通道。選用制冷性能系數(shù)和能效比高的空調(diào)

49、設備，應當考慮采用高于公共建筑節(jié)能設計標準規(guī)定中建筑空調(diào)設備和計算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機規(guī)定中精密空調(diào)設備的最低能效比指標，采用冷熱預處理的新風通風換氣系統(tǒng)。適當進行空調(diào)設備組合配置，能夠動態(tài)提高制冷系統(tǒng)的效率。對于大型數(shù)據(jù)中心機房空調(diào)系統(tǒng)，適宜采用制冷性能系數(shù)和能效比較高的冷水機組空調(diào)系統(tǒng)。精密空調(diào)系統(tǒng)需要對溫濕度進行精確控制，空調(diào)機具有四種功能：制冷、電加熱、加濕和除濕。目前多數(shù)數(shù)據(jù)中心采用多臺空調(diào)獨立運行模式，可能會產(chǎn)生某些問題：由于產(chǎn)品的非一致特性、參數(shù)設置的不合理及機房氣流組織的不確定性，可能導致同一機房內(nèi)多臺空調(diào)運行在不同的狀態(tài)，即有些空調(diào)在加濕狀態(tài)而有些空調(diào)在除濕狀態(tài)

50、，白白消耗能源。針對上述情況，現(xiàn)在大多數(shù)設備廠家推出了精密空調(diào)群控系統(tǒng)，使同一機房內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)工作在相同的狀態(tài)上，從而避免了能源的無謂消耗。目前，部分用戶取消了精密空調(diào)機內(nèi)的小功率加濕器，轉(zhuǎn)而采用獨立大功率的加濕系統(tǒng)，同時根據(jù)熱負荷的實際情況自動調(diào)節(jié)空調(diào)風機送風的變風量系統(tǒng)。現(xiàn)已有廠家推出了這樣的產(chǎn)品，在實際運行中起到了顯著的節(jié)能效果。雖然在設備采購成本上有所增加，相信在不久的將來，隨著技術的發(fā)展，產(chǎn)品價格會趨于合理。目前還有一些空調(diào)方面的節(jié)能方案，已經(jīng)在節(jié)能方面取得了可喜的效果，但由于技術和產(chǎn)品價格等原因，還沒有被普遍采用?？照{(diào)節(jié)能主要有以下幾種方式：(1) 自然冷卻系統(tǒng)。利用冬季氣溫較低的

51、氣候條件，通過盤管換熱器為機房提供冷源，節(jié)省了空調(diào)機組的用電量，這也是目前采用比較多的一種方式。(2) 轉(zhuǎn)輪換熱系統(tǒng)。利用轉(zhuǎn)輪換熱技術，在換熱效率上有了較大的提升，節(jié)能效果顯著，在新風系統(tǒng)中已有大量的應用，但在機房制冷方面存在設備安裝、濕度控制等方面的難題有待技術上的進一步完善，目前還停留在實驗階段。(3) 自然風冷卻系統(tǒng)。將冬季室外冷空氣經(jīng)過處理后直接用于IT設備冷卻，在冬季較寒冷地區(qū)具有非常好的節(jié)能效果。但是存在濕度和空氣潔凈度難以控制等問題，該系統(tǒng)的使用還在嘗試階段。(4) 濕膜制冷系統(tǒng)。利用水份蒸發(fā)吸熱制冷，主要用于長年濕度較低的地區(qū)。目前一些機構(gòu)正在與廠家聯(lián)合研制，并已取得一定的成果

52、。3. 機房配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)的節(jié)能主要依靠系統(tǒng)設計和產(chǎn)品性能的提高。在系統(tǒng)設計上應當采用適合自身需要的設計，避免過度規(guī)劃。在系統(tǒng)配置上，應根據(jù)數(shù)據(jù)中心設備負載的特性，對系統(tǒng)諧波進行有效的治理。產(chǎn)品性能的提高則有賴于配電設備生產(chǎn)商的技術進步，在產(chǎn)品的選擇上用戶需要平衡產(chǎn)品性能和價格的關系。對于機房配電系統(tǒng)的建設應關注以下幾個方面。(1) 合理規(guī)劃系統(tǒng)冗余度，重點關注設備運行是否處于高效狀態(tài)。(2) 關注電力傳輸電纜運行的經(jīng)濟性選擇，在電纜線損與價格上尋找平衡點。不能只關注初期投資成本而忽視長期運行的線損。這是數(shù)據(jù)中心建設過程中長期被忽視的一個問題。(3) 應采用損耗低的變壓器產(chǎn)品，例如S10型比

53、S9型變壓器的空載和負載損耗低10%。(4) 功率因數(shù)補償。應對配電系統(tǒng)進行功率因數(shù)補償，提高自然功率因數(shù)。(5) 諧波治理。供電系統(tǒng)中的無功功率主要是由相位角和高次諧波造成，治理諧波對提高電能的使用效率至關重要。目前治理的方式主要采用增加無源濾波器、有源吸收濾波器和靜止無功發(fā)生器等，應根據(jù)系統(tǒng)的實際情況合理選擇。(6) 選擇高效UPS電源系統(tǒng)。目前常規(guī)的UPS電源系統(tǒng)的效率基本可達到93%，有些特殊形式的UPS系統(tǒng)效率高達98%。例如飛輪儲能UPS系統(tǒng)，后備電力由高速飛輪提供，省去了蓄電池，在性能提高的同時更加環(huán)保，是UPS未來發(fā)展的方向之一。但由于后備時間要達到常規(guī)系統(tǒng)的相同時間，其產(chǎn)品價格還相當昂貴，目前的使用案例不多。(7) 選擇高效節(jié)能照明燈具和智能照明控制系統(tǒng)。在滿足眩光和顯色要求的前提下，盡量選擇高效燈具。智能照明控制系統(tǒng)可以靈活方便的根據(jù)需要控制和管理照明系統(tǒng)。(8) 合理利用自然光源。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的地理位置、日照情況進行經(jīng)濟性和技術性比較，合理選擇反光及導光系統(tǒng)。目前自然光源導光系統(tǒng)的效率通常在95%，能夠充分利用自然