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觀點丨“軟硬皆施”,打造不一樣的“數據中心”

來源:V客傳媒 作者:V客暖通網

2022-10-14 10:06:06

2020年9月我國明確了碳達峰、碳中和目標,標志著中國對促進經濟高質量發展,社會繁榮和生態環境保護的決心。2021年2月,國務院發布《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》,要求加快信息服務業綠色轉型,做好大中型數據中心、網絡機房綠色建設和改造,建立綠色運營維護體系。

2021年6月國管局和國家發改委聯合發布的《“十四五”公共機構節約能源資源工作規劃》和同年11月由國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局四部委發布的《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》中均要求大型、超大型數據中心運行電能利用效率下降到1.3以下。2021年7月,工信部發布《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》,提出堅持綠色發展理念,支持綠色技術、綠色產品、清潔能源的應用,全面提高新型數據中心能源利用效率。
數據中心迫切需要進行節能改造
關于數據中心的高能耗問題,國內不同研究機構給出的年能耗值不盡相同,部分研究機構預測,未來十年國內數據中心耗電量將翻倍。據統計2020年國內數據中心年耗電量約為2,045億千瓦時,預計到2025年數據中心年耗電量約為3,950億千瓦時。事實上,隨著數據中心節能新技術的應用,盡管算力需求持續高比重增長,未來的數據中心的高耗能、高碳排放的情況未必會到達如此高的水平,但這并不意味著IT行業可以高枕無憂。數據中心的綠色節能低碳發展依然是值得關注的重點課題。
綠色數據中心旨在取得最大化的能源效率和最小化的環境影響,一般來說,包括數據中心的性能效率、環境影響、資源整合與能源統籌等方面。據不完全統計,空調的運行能耗占到數據中心總能耗的35%以上,是數據中心運營的主要能耗之一。數據中心用戶運營成本壓力越來越大,迫切需要進行節能改造,降低能耗,而機房空調的能耗占比最大,且節能空間巨大,機房空調的節能改造,是在運數據中心節能降耗的主要手段之一。
綜上所述,我們在實際工作過程中不斷摸索并制定解決方案,一旦通過論證將進行試點實施,解決方案主要采用“軟硬結合”的方式。

“軟”的方式有:
傳統數據中心采用人工或者人工與動環系統相結合的能耗分析方式,面對海量的運行數據和報表很難做到監控全面、預測精準、分析和控制到位。因此必須借助數據中心管理系統,對數據中心的設備級、系統級以及項目級的能耗情況分級把控。
DCIM管理系統涵蓋了傳統動環、IT監測及能效管理等豐富強大的功能,我們將采用DCIM管理系統把數據中心的基礎設施和機架上的IT 設備管理起來?;A設施做組態聯動,各子系統運行負荷和用能效率的分項監測、分析,發現各子系統運行中存在的耗能問題,有針對性的對各子系統進行運行調整和技術改進,降低數據中心電能消耗,提高整體能效。
DCIM管理系統能發現機房內熱點,具備服務器能耗分析功能,識別空調制冷和氣流組織的不均衡問題,及時發現“僵尸服務器”,具備容量分析功能,實現智能容量管理;容量增長預測,溫度健康預測,關聯應用的能耗和溫度預測;服務器能耗控制策略,基于熱點的制冷分析,提高服務器機柜容量,基于溫度/功耗的應用遷移。
“硬”的方式有:
采用空調節能控制柜提升空調的效率,降低數據中心機房空調運行能耗,適用于現有直膨式機房空調的節能改造,可自動調整空調的制冷量,使之與IT設備熱負載匹配,從而達到減小機房溫度波動范圍,提高空調效率的目的。
機房空調是一個完整的制冷系統,各設備及介質間的相互關聯,相互影響關系,比較復雜。根據制冷專業的壓焓圖分析,空調蒸發溫度升高、冷凝溫度下降,可以有效提高空調的效率??照{節能控制柜正是基于這一規律,通過降低壓縮機與風機的轉速,對壓縮機制冷能力來說,此時蒸發器與冷凝器面積相對變大,有效的提高了空調的蒸發溫度、降低了冷凝溫度,壓縮機的效率得到提高,從而實現提高空調效率,降低空調能耗的目的。
在建設和運行數據中心的過程中,注重節能低碳綠色技術的研究和應用,同時需要將節能低碳技術與管理有機融合,共同驅動數據中心的高效節能?!叭纸ㄔO,七分管理”已經是數據中心行業的共識,通過軟硬結合的節能新技術應用,配合精細化的運行維護管理,最終將能夠實現綠色數據中心的“雙碳”目標。

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