『数据中心』降低PUE值4种方法

随着数据中心的越建越多,规模越来越大,能耗也随之大幅增加。根据第三方数据显示,2017年全球数据中心能耗达到4162亿千瓦时,相当于全球总用电量的2%。在中国,数据中心能耗高速增长,2016年中国数据中心总耗电量超过1200亿千瓦时,该数字超过了三峡大坝2016年全年的总发电量(约1000亿千瓦时),且而每年10%以上的能耗增长率给节能减排和数据中心运营成本带来了巨大挑战,降低数据中心PUE和建设绿色数据中心成为必然方向。

工信部在2017年4月发布的《关于加强“十三五”信息通信业节能减排工作的指导意见》中指出:“十二五”期间新建大型数据中心的能耗效率(PUE)要普遍低于1.5;到2020年,新建大型、超大型数据中心的能耗效率(PUE)值必须达到1.4 以下。2018年3月,工信部首次公布的《全国数据中心应用发展指引》中称:全国超大型数据中心平均PUE(平均电能使用效率)为1.50,大型数据中心平均PUE为1.69。而根据“十三五规划”,到2020年,新建大型云计算数据中心PUE值将不得高于1.4。

PUE,英文Power Usage Effectiveness,国际比较通行的数据中心能耗效率的衡量标准。PUE值是数据中心所有消耗能源与IT负载消耗的能源比。PUE值越接近于1,表示数据中心的绿色化程度越高。

数据中心电力消耗最大的三个方面分别是机房空调、IT设备和UPS电源,能达到数据中心总电力消耗的93%。因此,数据中心的节能问题也要围绕这三个方面展开,比如机房空调方面,有效的利用外部冷空气、水等自然冷源就是一个非常经济的办法,除此之外,控制好机房热源的流动;控制到机房的温度也是非常有效且经济的办法。

充分利用自然冷源

1

风、水、空气等自然冷源是大自然的“馈赠”, 对于数据中心来说,这些既环保又省钱,用之不竭的资源可以说是最佳的节能“利器”。由于自然冷源的多种优势,已经被广泛应用到数据中心的节能上。比如微软的海底数据中心、阿里的千岛湖数据中心、腾讯的贵阳数据中心都是非常好的利用自然冷源的案例。

作为国内第一个采用湖水作为自然冷源的数据中心——浙江千岛湖数据中心,受到国内IT和空调界的高度重视。该工程节能效果十分显著——2017年7月,当室外气温高达40℃时,该数据中心的机械制冷设备也无需开机。但对该工程是否会影响千岛湖水质,破坏生态环境有所担心,事实上该工程在设计过程中己经高度重视这一问题,并采取了相应措施。另外一个采用湖水作为自然冷源的数据中心——湖南东江湖大数据中心一期己开始有用户入驻,该工程由于取水于湖水下泄10km处,水温年平均温度低于13℃,因此可以完全在生态友好的条件下运行。该工程采用了多项节能技术,被国内外IT业界和空调界关注。

千岛湖数据中心

选择高纬度的严寒地区

2

选址对于数据中心来说非常的重要,不同的选址可能就决定了数据中心的成败。在节能方面也是如此,越来越多的企业,比如谷歌、苹果、Facebook开始将新建数据中心选址在高纬度、高海拔的地区,甚至是选址在接近北极的地区。

我国地域广阔,从北到南,从东到西,跨越了多个气候区。图2为《民用建筑设计通则》给出的我国建筑气候区划图。对于某个具体的数据中心,如果采用自然冷却,除了要了解项目所在地所属的气候区,更关键的是要掌握当地历年的气象参数。

我国建筑气候区划图

水侧自然冷却各省会城市PUE如下图所示:PUE值最低为哈尔滨市为1.254,海口最高为1.356。中国大陆地区PUE值分布趋势是,纬度高度地区PUE值低于纬度低地区PUE值,同纬度西部地区PUE值低于同纬度东部地区PUE值。

大陆城市水侧自然冷却PUE排序

利用可再生能源

3

太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等新能源已成为数据中心寻求替代传统供电模式的首选。在新能源的应用上,创新型的IT公司比传统的运营商或DC数据中心服务商更加积极。比如美国的苹果、谷歌,国内的腾讯、阿里等公司走在了传统数据中心的前列。

风能和太阳能具有间歇性、波动性特点,数据中心通过能源购买协议(PPA)来绿化整个电网。简单来说,就是数据中心运行方与可再生能源电力供应商签订一份长年可再生能源的供能合同,确保可再生能源能够源源不断地注入电网,于是接入电网的数据中心就可以间接使用可再生能源。

谷歌与NextTra(售电公司)签署了第一个20年的PPA协议,给位于Council Bluffs的数据中心购买了114MW的风电。2013年6月,谷歌在瑞典购买了72MW风电,以便给位于芬兰的数据中心提供可再生能源(北欧五国中除了冰岛,挪威、瑞典、丹麦和芬兰已经实现电网互联)。谷歌已经是世界上最大的可再生能源购买企业,截至到目前,谷歌已经在全球签署了20项购买协议,总装机容量达到2.6GW,预计给可再生能源发电商带来35亿美元的投资。这些分布在世界各地的可再生能源将为谷歌的数据中心提供清洁的电力。

提高人员节能意识

4

除了加强全体员工节能减排的意识外,还可以通过一下几种方法:针对机柜增加盲板;针对机房精密空调进行改造,使其具有天然冷却功用—选用氟泵节能体系;树立机房散热及气流组织模型;针对机柜设备自动送风元件—ADU;针对机柜进行冷通道封闭;机房增加新风体系;规划一套机房全体监控体系,几种节能改造办法,关于老旧数据中心量体裁衣、发现问题,剖析出最恰当的详细解决办法,并经过高智能化的监控和精密化办理保护,在确保高可用性和高可靠性的前提下,最大化完成数据中心机房能耗的节能优化。

(0)

相关推荐

  • 深圳市建筑设计研究总院 曾建国:高效绿色数据中心设计研究及探索

    2019年10月30日,一年一度的建筑智能化行业盛会--第20届中国国际建筑智能化峰会(以下简称:峰会)首站,在深圳拉开盛大的序幕. 本站峰会由深圳市科学技术协会.千家智客主办,深圳市建筑电气与智能化 ...

  • [首藏作品](6002)构建零碳网络 未来上网只用电不排碳?

    构建零碳网络未来上网只用电不排碳?随着信息技术的发展,越来越多的人可以享受到ICT基础设施带来的便利,依靠发达的网络.迅捷的网速,人们可以享受在线办公.在线学习.在线医疗等便利.这背后,要靠越来越多的 ...

  • 数据中心: 能源消耗限额PUE值(北京)

    数据中心PUE值(北京) 数据中心PUE计算(上海) 巫虱,公众号:数据中心 之 机电设计与施工数据中心: 能源消耗限额/PUE CPUE计算(上海) PUE准入值: 北京市新建数据中心的PUE值不大 ...

  • 『西医西药』心电图危急值的识别与诊断[值得我们学习借鉴

    心电图危急值的识别与诊断[值得我们学习借鉴]心电图危急值是指危及生命的心电图表现,可导致严重的血流动力学异常甚至威胁患者生命构成威胁,这类心电图是急诊中较常见的临床急症和危重症,医务人员应掌握其诊断要 ...

  • 数据中心: 能源消耗限额/PUE CPUE计算(上海)

    CPUE准入值: 新建数据中心的CPUE值不大于1.3. 超过此值将不能通过当地政府审批. 注意,此处为CPUE,不是常说的PUE值. PUE值计算: PUE值是数据中心总能耗与IT设备能耗的比值. ...

  • 『女性健康』女人大惊小怪的8种症状

    安安有一次因后腰痉挛被老公急急火火地送进了医院,她一路上忧心忡忡,并认定自己是得了肾结石,结果到医院检查后才发现,痉挛是由于前一天运动过量造成的肌肉劳损.大夫既没开药也没打针,只是建议安安下次做健身操 ...

  • 『解酒』中药方: 解酒的方法 护肝解酒妙方

    时下已近年关岁末,节假日会餐,喜庆日宴会,亲朋好友欢庆日渐增多,此时,适当的饮点酒助兴,能增加欢乐气氛,对健康也无大碍,一般是允许的,但绝不能大量饮酒,特别是酗酒,酗酒对身体的伤害最大.以下几种解酒法 ...

  • 『保健养生』中药补方: 民间补血方法5

    猪里脊.粳米各50克,花椒.食盐.茴香.香油皆适量.将里脊肉洗净,剁成肉末,入食盐.花椒.茴香.香油调拌,待用:粳米煮粥,粥将成时放入上述原料,再煮至肉熟米烂:每日2次. 猪里脊即猪脊背上的瘦肉,结缔 ...

  • 『保健养生』中药补方: 民间补血方法1

    牛乳250克,粳米100克,白糖适量.粳米淘洗干净,放入锅中,加清水,煮至半熟时,再加牛乳,煮至粥成,调以白糖进食. 本方有大补阴血功效.适用于虚弱劳损,形体羸瘦. 本方出自<调疾饮食辨> ...

  • 『保健养生』中药补方: 民间补血方法6

    鲜牡蛎250克.将其洗净,用黄酒.食盐.葱姜腌泡半小时后,取出,人火上烤熟,即可.佐餐食用. 牡蛎的保健作用古已载之.我国明代<本草纲目>一书就记载:牡蛎"气味甘温无毒.煮食,治 ...

  • 『保健养生』中药补方: 民间补血方法8

    大猪蹄1个,松子仁.核桃仁各30克.猪蹄去净毛,人锅煮至半熟,去骨取皮,皮内装上核桃仁.松子仁及零星碎肉皮筋,卷好,外用线扎紧,再煮至烂熟时取出,待冷切片,装入盘中,佐餐食用. 据古书记载,本方中三味 ...