北极星智能电网在线讯:数据中心朝着大型和超大型发展,对运算能力、存储能力的要求也相应提高,但是随之而来的是能耗的进一步提升和运维成本的不断增加。如何降低能耗、提高资源利用率、节约成本?
数据中心呼唤绿色
斯坦福大学教授OhnathanG.Koomey的研究数据显示,2010年全球数据中心耗电量达到了惊人的1988亿kWh,约占全球发电量的1.1%至1.5%;而在拥有大量数据中心的美国,这个比例已经达到1.7%-2.2%。数据中心的耗电支出已经超过对基础设施的投入。
随着信息化的不断发展,数据增长越来越快,对数据中心的需求和数据容量也相应地在快速增长。微软公司的christianBelady最近在其博文中写道,预计到2020年,美国和全球数据中心市场将增长50%,分别达到180亿和780亿美元。
数据中心的快速发展对电力等能源的需求也会越来越大,但是能源的紧缺供应,将难以满足这种需求。数据中心工业协会(AFCOM)下属的数据中心研究所预计,在今后几年里,超过90%的企业数据中心将因为电力不足而至少中断一次。在这种供给与需求的双重压力之下,越来越多的中小企业放弃了自建数据中心,转而向大型数据中心运营商租用其提供的数据中心服务。
数据中心朝着大型和超大型发展,对运算能力、存储能力的要求也相应提高,但是随之而来的是能耗的进一步提升和运维成本的不断增加。如何降低能耗、提高资源利用率、节约成本,建设“绿色”数据中心?
探索“绿色”可行性
绿色数据中心的建设,需要使用新的节能技术与设备,替代原有的低功效设备,以降低能耗、提高能源利用率和减少运维成本。但是在采用新技术和新设备的过程中,不可避免会增加额外的前期投资。
因此,对于数据中心的设计者和运营商而言,需要在技术资源、投资回报率、社会效应等多方面考虑,选取最适合的方案,从而达到经济与技术的平衡。
绿色数据中心的节能技术很多,但是归根到底在于“开源”与“节流”。我们将从这两方面,介绍一下现在比较主流的技术方案。
绿之“开源”
再生式能源对电力的补充:数据中心运营的基础就是电力。电力保障了数据中心IT业务的稳定运行、制冷系统的冷却降温、管理监控系统的正常运作、室内照明等等。对于传统的数据中心,通过电网获得电力资源是唯一的选择,但是现在,情况却在悄然变化。
2007年,Google在其总部安装了太阳能发电系统,约9200块太阳能电池为Google提供了总功率1.6MW的电力。而另一个IT行业巨头微软,则在其位于美国昆西的数据中心采用了水力发电方案。
除此之外,风力、地热、潮汐等再生式能源,同样存在为数据中心提供电力资源的可能。再生式能源的使用,降低了数据中心对电网的负荷和CO2的排放,并给数据中心带来了巨大的经济效益和无法估量的社会效应。
再生式能源直接提供制冷:太阳能空调是目前应用较为广泛的再生式能源制冷技术。它主要由太阳能集热器和吸收式制冷机两部分构成。吸收式制冷机利用太阳能集热器为其发生器提供热媒水,来加热发生器,取代了传统吸收式空调用电能加热的方式。并且,太阳能集热器的热媒水温度越高,空调系统的制冷效率也越高。这种技术在太阳能资源丰富的地区,已经得到很好的推广与应用。
目前欧洲最大的太阳能空调系统位于德国Offenburg。通过此系统,Offenburg高等学校每年可以节省500MWh电能。
自然冷源的利用:除了太阳能,还有很多资源可以为绿色数据中心提供制冷资源,如江河、湖泊、海洋、地下水,甚至土壤和空气,等等。