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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

2023-8-29  閱讀(682)

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未曉妃

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(shù)的深入*面發(fā)展,在“互聯(lián)網(wǎng)+"的時(shí)代,信息化進(jìn)程日益*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(shí)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(shí)作用。為更好的突出數(shù)據(jù)中心的核心功能,充分*面的明確數(shù)據(jù)中心的能耗,同時(shí)切實(shí)有*的提升它的整體能效水平,更好的促*我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。

關(guān)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(shí)代,伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的*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(kuò)大,相應(yīng)的它的覆蓋范圍以及輻射方向也得到了多方位的發(fā)展。為更好的推動(dòng)我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,應(yīng)該科學(xué)*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(xué)且高*的管控水平,行之有-的優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的發(fā)展以及應(yīng)用成效

1數(shù)據(jù)中心概述

   數(shù)據(jù)中心是一個(gè)聚集了大量服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 IT 設(shè)備的場所,是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲(chǔ)、傳輸、交換、管理等業(yè)務(wù)的服務(wù)平臺(tái)。從物理層次看,數(shù)據(jù)中心主要由 IT 設(shè)備、配電系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng) 3 部分構(gòu)成。在這些構(gòu)成內(nèi)容中,其中IT設(shè)備是非常重要的設(shè)備內(nèi)容,也是數(shù)據(jù)中心的核心內(nèi)容。依托于 IT 設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、*面化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shè)備用于數(shù)據(jù)處理(服務(wù)器)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(存儲(chǔ)設(shè)備)以及通信(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備),是實(shí)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(shè)備高*穩(wěn)定的運(yùn)行,確保數(shù)據(jù)中心始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中。在數(shù)據(jù)中心真*發(fā)揮作用的過程中,配電系統(tǒng)能夠滿足不同設(shè)備的用電需求,能夠保障數(shù)據(jù)中心的科學(xué)穩(wěn)定作業(yè)。同時(shí),在數(shù)據(jù)中心發(fā)揮作用的過程中,鑒于它的設(shè)備類型是較為多樣化的,容易出現(xiàn)較高的溫度??照{(diào)系統(tǒng)的作用,則能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心進(jìn)行必要的降溫-風(fēng)處理,以此來保障數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)行。數(shù)據(jù)中心是信息時(shí)代的產(chǎn)物,是伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入*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(jì)算機(jī)機(jī)房就是數(shù)據(jù)中心,當(dāng)然,此時(shí)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(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器功能日益多元化,相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心的服務(wù)以及輻射能力也在不斷的擴(kuò)大。在數(shù)據(jù)中心被廣泛應(yīng)用的過程中,它的能耗問題也日益引發(fā)人們的關(guān)注和重視。如何*大程度的降低數(shù)據(jù)中心的能耗,有*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(shù)*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(shí)踐證明,數(shù)據(jù)中心的科學(xué)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(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(huì)價(jià)值,國內(nèi)各行各業(yè)業(yè)務(wù)處理對于信息技術(shù)的依賴性也在不斷的增加,這些都在很大程度上推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,同時(shí)也在很大程度上提升了數(shù)據(jù)中心的市場空間。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1數(shù)據(jù)中心市場狀況

   在“互聯(lián)網(wǎng) +"時(shí)代,社會(huì)各行各業(yè)對于數(shù)據(jù)資源的依賴性非常強(qiáng),無論是在生產(chǎn)實(shí)踐,還是在生活實(shí)踐中,都迫切需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù),都依賴于廣泛的信息資源。正因?yàn)榕畈l(fā)展的市場需求,才在很大程度上推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。

   一,數(shù)據(jù)中心的投資規(guī)模持續(xù)*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(yùn)行過程中,對于相關(guān)設(shè)備以及技術(shù)人才的需求是非常大的,無論是技術(shù)設(shè)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。

   二,數(shù)據(jù)中心的軟件服務(wù)的投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)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(guān)的服務(wù)器、機(jī)房投資建設(shè)等??梢哉f,在過去很長一段時(shí)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(shí),也對數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力提出了更高的要求。在數(shù)據(jù)中心的投資建設(shè)過程中,當(dāng)前投資方向趨向于軟件服務(wù)能力等方面。

   三,數(shù)據(jù)中心與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著必然的關(guān)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(jì)的帶動(dòng)。正因?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)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??梢钥闯?,經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的區(qū)域,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展速度越快,相應(yīng)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(guān)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(wù)器銷售及應(yīng)用現(xiàn)狀

   在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中,服務(wù)器是非常核心的設(shè)備,始終發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。從數(shù)據(jù)中心的投資建設(shè)規(guī)??梢钥闯?,用于服務(wù)器的投資額度是非常驚人的??傮w而言,現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的應(yīng)用等級相對比較高,而且服務(wù)器的類型也較為多元化。從服務(wù)器的應(yīng)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(yīng)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(wù)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(wù)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(yùn)行過程中,需要充分的能效支持,需要依賴于不同設(shè)備的共同作用,只有這樣,才能夠多方位推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的科學(xué)高*應(yīng)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(shí)踐過程中,應(yīng)該充分*面的分析數(shù)據(jù)中心的能耗,同時(shí),依托于科學(xué)的指標(biāo)來客觀的評價(jià)它的能效,確保數(shù)據(jù)中心得以發(fā)揮真*的作用。

3.1 數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成及能效指標(biāo)

   數(shù)據(jù)中心在運(yùn)行過程中,有所以來的關(guān)鍵設(shè)備以及輔助設(shè)備是較為多元化的,除服務(wù)器等關(guān)鍵設(shè)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(shè)備在運(yùn)行過程中都容易產(chǎn)生較大的能耗。因此,科學(xué)評價(jià)以及概括數(shù)據(jù)中心的能耗,往往需要將不同設(shè)備整合起來,以此來高*的研判其能耗總和。在數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部構(gòu)成中,不同設(shè)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(shè)備是能耗量*高的部分,可以占到整個(gè)能耗的一半左右,同時(shí),服務(wù)器的能耗也比較高。在評價(jià)數(shù)據(jù)中心的能效指標(biāo)的過程中,行業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者提出了多個(gè)評價(jià)指標(biāo),但綜合來看,這些不同的評價(jià)指標(biāo)往往各自具備相應(yīng)的特點(diǎn)。在這些評價(jià)指標(biāo)中,存在兩個(gè)較為直觀且科學(xué)的指標(biāo),一是電能利用效率,二是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施效率。依托于這兩個(gè)科學(xué)的評價(jià)指標(biāo),能夠綜合*面的研判數(shù)據(jù)中心的能耗量,能夠有*評價(jià)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(yùn)行過程中,科學(xué)*面的評價(jià)與分析它的能效水平,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)作用。為此,有必要依托于科學(xué)且精細(xì)化的能效指標(biāo),同時(shí)結(jié)合不同設(shè)備的各自特點(diǎn)以及運(yùn)行狀況等,科學(xué)客觀的評價(jià)數(shù)據(jù)中心的能效水平。不同設(shè)備在運(yùn)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*消耗的基礎(chǔ)之上。比如空調(diào)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中主要起到通風(fēng)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(jià)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(biāo)來予以科學(xué)*面的評價(jià)。再比如 IT 設(shè)備作為數(shù)據(jù)中心的核心與關(guān)鍵設(shè)備,在實(shí)踐運(yùn)行的過程中,同樣需要依賴于一定的電能資源。IT 設(shè)備在運(yùn)行過程中,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,并散發(fā)在房間內(nèi),以此來保障數(shù)據(jù)中心的高*科學(xué)運(yùn)行。因此,充分*面的分析與評價(jià)數(shù)據(jù)中心的能效水平,對于改*和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行成效意義重大。

4安科瑞能耗統(tǒng)計(jì)分析(能源管理)解決方案

4.1概述

  建立高*的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),對建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。能夠合理的確定各區(qū)域建筑能耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及績效考核指標(biāo),發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費(fèi)情況,提高人員主動(dòng)節(jié)能的意識(shí)。

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(gè)用能環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測;

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

③ 區(qū)域能效比:實(shí)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、引導(dǎo)值進(jìn)行分析單位面積能耗和人均能耗指標(biāo);

⑥ 能耗競爭排名:各個(gè)功能區(qū)能耗對比,實(shí)現(xiàn)能耗排名,增強(qiáng)工作人員的節(jié)能意識(shí);

⑦ 對能耗的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析、統(tǒng)計(jì)、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(bào)表的打印。為能耗運(yùn)營管理部門提供可靠的依據(jù);

⑧ 能耗數(shù)據(jù)采集,隨時(shí)查詢,并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,監(jiān)測異常能源用量,對能源智能儀表故障進(jìn)行報(bào)警,提高系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化水平。

4.2平臺(tái)部署硬件選型

5結(jié)束語

   在“互聯(lián)網(wǎng) +"時(shí)代,伴隨著信息技術(shù)的*面快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的社會(huì)價(jià)值越來越突出,數(shù)據(jù)中心的社會(huì)效用越來越重要。為更好的推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展及應(yīng)用,應(yīng)該分析數(shù)據(jù)中心的能耗,同時(shí),科學(xué)客觀的評價(jià)它的能效水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭豐.我國數(shù)據(jù)中心能耗及能效水平研究.產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新,2020.2(13):48-48.

[2]王繼業(yè),周碧玉,張法,等. 數(shù)據(jù)中心能耗模型及能效算法綜述[J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展,2019,62(56):1587-1603.

[3]胡進(jìn)賢,周起如,谷國棟. 數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀與節(jié)能方向的探索與研究[J]. 電腦編程技巧與維護(hù),2019,26(4):33.

[4]董飛翔. 大型公共建筑能耗監(jiān)管與節(jié)能優(yōu)化信息化平臺(tái)研究[D]. 西安:長安大學(xué),2017.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.5版.

作者介紹

未曉妃,安科瑞電氣股份有限公司,178 2117 0311,主要研究方向?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。


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