数据中心算笔节能账

　　“集装箱的出现改变了我们存储和运输实体物品的方式，而数据中心的出现改变了我们存储和传输电子产品的方式。”美国《连线》杂志12月18日发表文章称，“我们现在见证的服务器和数据中心带来的变革与50年前集装箱带来的变革极其相似。”

　　这种变革，由新技术所推动，而同时又带动了新的应用。我们正在经历着这场变革。12月11日，DatacenterDynamics北京数据中心会议举行。在这次会议上，我们能够感受到近几年来数据中心变革的一些显著特征。

　　在这其中，几乎半数以上的演讲者和参展商都谈到了绿色数据中心的发展及规划。

　　四年的电费超过投资

　　数据中心一方面承载了新产生数据的计算存储，另一方面，其也在将原本分散的信息数据汇总起来。在这样的背景下，原本分散的能源消耗也有集中的趋势。工业和信息化部电信研究院通信标准研究所互联网中心主任何宝宏表示，2011年，我国数据中心总耗电量为700亿千瓦时，占全社会用电量的1.5%，基本上等同于2011年天津市的全年用电。而在未来5年，我国对数据中心流量处理能力的需求将增长7—10倍，机房面积将会翻一番。可想而知，电力需求也会随之成倍增长。

　　来自中国数据中心工作组的数据显示，典型数据中心的总体能耗已经达到约100万瓦，同时全球也在运行着超过2000万瓦功耗的数据中心。电力在数据中心整体成本中已经超过了50%。全美数据中心2010年总耗电1000亿度( 2005年总耗电450亿度)，约占美国全年用电量的2.5%。

　　在中国，数据中心消耗的电量已经占全社会总电力消耗的2%，或者是全国建筑总能耗的10%，相当于三峡大坝全年的产能。“在中国一个典型的托管性数据中心中，平均4年的电费将超过数据中心基础设施投资，而数据中心的使用寿命可达到15年以上。”数据中心工作组数据中心顾问曲海峰表示。

　　因此，实现数据中心的高效率、低能耗，不仅只是一个环保课题，还是一笔经济账。对于这样的稀缺资源损耗，我们应该怎么办？

　　绿色节能，各显神通

　　2012年2月27日，工信部发布《工业节能“十二五”规划》，明确规划了“十二五”时期的工业节能目标。其中重点提到，到2015年，数据中心PUE(数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比)值相较“十一五”要下降8%。

　　目前，比较典型的数据中心PUE值范围一般在2.0~2.5之间。曲海峰表示，中国典型数据中心的PUE值为2.2~3.0，远高于世界平均水平，并且利用率仅有20%~30%。

　　绿色网格(The Green Grid)是一家致力于提高数据中心和业务计算体系能效的全球联盟。他们的报告中提到，从广义上来说，减少能源消耗需要做到以下四个部分的内容：减少不必要资源的使用、对稀缺资源的保存、对被浪费的热能和其它充足资源的复用，以及一种资源回收的责任感。

　　而从微观角度，腾讯数据中心首席架构师王海峰认为，在建设新型数据中心过程中，需要在电力/机电、暖通/制冷、能源三个层面进行结构性成本优化。同时，数据中心还需要提高基础设施和上层应用系统的联动性，调高自动化运维水平，针对不同应用系统的结构优化系统可用性，将基础设施的冗余保障与软件系统的服务级别更有效地匹配对应，进而提高整体效能。“绿色数据中心，重视的不仅是总体拥有成本，也是数据中心全生命周期的碳排放指数。”他表示。

　　常见的数据中心节能方法主要围绕空调系统和气流组织、配电系统和UPS和照明三个层面进行优化，其中涉及高能效比产品应用、冷/热通道封闭和动态送风技术、模块化UPS和高压发电机应用等多个层面。同时，对虚拟化技术的采用从客观上看也有利于提高效率和功率密度。

　　同时，国际上也在积极尝试利用沼气、天然气、风力甚至甲烷等来替代电力能源。

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　　UPS：为功率密度而“升”

　　随着云计算的兴起，传统不间断电源(UPS)应用的理念正在发生改变。传统数据中心包括预制数据中心(PFM)已经开始重新思考技术手段和构建方法，越来越多的数据中心构建者正在接受短时供电的UPS。

　　除此之外，成熟的PFM数据中心不再着眼于细微之处，而是将重点放在产品本身的性能特点上。这为一些新型UPS技术(比如说飞轮UPS)厂商带来了巨大的商机。相比传统UPS，飞轮UPS更加节省空间、节约能源，而且效率也更高。

　　以Active Power公司刚刚发布的UPS新品CSHD625为例，外形看似与其他产品无异，却是当今世界功率密度最高的UPS之一，而其占地面积仅仅相当于同类产品的一半。另外，在影响电力费用支持的设备能耗及冷却资源占用上同样具有优势。资料显示，CSHD625飞轮储能UPS满载效率能达到98%，而且即便大型数据中心的负载在50%以下，也能达到97%的效率；同时，CSHD625可在0℃~40℃的环境下运行，也就是说不用空调即可运行，制冷成本几乎为零。

　　另外，在该产品中，Active Power公司还首次提供飞轮UPS延长放电时长的选择，用户在飞轮装置后还可以选配蓄电池装置，不仅能在市电故障时得到更长的放电时间延长保护，还可以在市电出现瞬断或短时中断时，利用飞轮放电以避免蓄电池短时放电而导致的性能退化。另外，对于已经购买传统蓄电池UPS的用户来说，原有设备不必闲置，照样可以实现产品升级。

　　在UPS技术方面，关于静态与旋转、飞轮与电池之间的争论已持续多年。纵观整个UPS市场，不可否认，传统UPS厂商(像伊顿、艾默生网络能源、GE、三菱国际，以及施耐德旗下的APC与梅兰日兰、溯高美集团，东芝等)拥有很大的市场份额。但是云计算的出现，在促使这一格局发生变化。

　　本报记者 李旭阳