北极星智能电网在线讯:数据中心能耗问题由来已久,各路神仙一直在各显神灵,以求降低数据中心能源消耗的问题,但是收效甚微,缘于数据中心规模扩张的速度远超出人们的想象。根据能量守恒定律,世界上的能源数量是固定的,而数据中心扩张的越快消耗的能源也越来越多,部署降低能耗的方法只是减缓能源耗尽的速度而已。然而,在没有出现新的替代能源之前,降低能耗消耗依然是最为急需解决的技术难题之一。纵览当今的数据中心技术,关于降低能耗的方法不胜枚举,让人看得眼花缭乱。其实,结合数据中心能耗的特点,电能是数据中心使用的最主要能源,数据中心里的设备绝大部分都采用电力运行。因此,数据中心降耗要从节电开始,本文就从数据中心供电的环节:发电、配电、变换、负载、温控、维管,这六个部分来阐述数据中心降耗的方法,通过通俗易懂的语言就可以让数据中心管理者有所启示。
发电
大型的数据中心往往拥有自己的发电场,比如Google、Facebook等巨头企业在建设数据中心的时候,就会在附近建设相应的发电场,有的利用风力发电,有个利用水力发电,总之在提升发电效率上下功夫。在国内,受限于国家政策,企业几乎无法建设自己的发电站,所以国内的数据中心只能单一地从供电局来获取电能,也许未来会有类似于Google的风能发电厂,但短期内看不到希望。在发电上节约除了提升发电效率之外,还要提高负载率,避免多次DOWN机,这样都会使得发电效率降低。这就像家里使用的节能灯泡一样,如果反复短时间内进行开关,节能灯炮和普通灯泡表现无异,甚至寿命比普通灯泡还低,只有长时间开启节能灯泡,相比普通灯泡的节能优势才会显露出来。一些数据中心的备用电源采用的是柴油发电机或者蓄电池发电,这些方式都是用于应急,短时间维持供电没有问题,时间一长便会因为供电不足而停机,因此数据中心的备用电源也很重要,不过一般备用电源的转换效率都不高,会浪费不少供电原料,尽量采用两路市电供电相比采用备用电源的方式要好些。
配电
一般的发电厂都不在数据中心旁边,要经过线路的传输,而传输线路上必然会带来一定的损耗,一般在复杂的配电环节中可以损失到5%的能量,这样能量还没有达到数据中心设备,就已经损失了1/20,这个损耗率还是非常惊人的。那么在配电阶段,可以通过提升供电电压来提升配电能效;通过使用更短或更粗的主回路来减少线损;还可以通过部署一体化的高效通信能源系统来提升配电能效。通过采用能效高的配电系统,可以将能效提升到98%以上,若采用一体化的供电系统,甚至可以将配电能效提升到99%以上,几乎可以忽略不计,这样而数据中心带来的节能效率是非常明显的。比如原来数据中心每年要消耗掉100万千瓦的电能,配电能效是95%,若将配电能效提升到99%,那么数据中心每年要消耗掉的电能是96万千瓦,节省了4万千瓦,这样就会节省几千万元电费,节能效果还是非常明显的。
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