數據中心算筆節能賬

“集裝箱的出現改變了我們存儲和運輸實體物品的方式，而數據中心的出現改變了我們存儲和傳輸電子產品的方式。”美國《連線》雜志12月18日發表文章稱，“我們現在見證的服務器和數據中心帶來的變革與50年前集裝箱帶來的變革極其相似。”

這種變革，由新技術所推動，而同時又帶動了新的應用。我們正在經歷著這場變革。12月11日，DatacenterDynamics北京數據中心會議舉行。在這次會議上，我們能夠感受到近幾年來數據中心變革的一些顯著特征。

在這其中，幾乎半數以上的演講者和參展商都談到了綠色數據中心的發展及規劃。

四年的電費超過投資

數據中心一方面承載了新產生數據的計算存儲，另一方面，其也在將原本分散的信息數據匯總起來。在這樣的背景下，原本分散的能源消耗也有集中的趨勢。工業和信息化部電信研究院通信標準研究所互聯網中心主任何寶宏表示，2011年，我國數據中心總耗電量為700億千瓦時，占全社會用電量的1.5%，基本上等同于2011年天津市的全年用電。而在未來5年，我國對數據中心流量處理能力的需求將增長7?10倍，機房面積將會翻一番。可想而知，電力需求也會隨之成倍增長。

來自中國數據中心工作組的數據顯示，典型數據中心的總體能耗已經達到約100萬瓦，同時全球也在運行著超過2000萬瓦功耗的數據中心。電力在數據中心整體成本中已經超過了50%。全美數據中心2010年總耗電1000億度（ 2005年總耗電450億度），約占美國全年用電量的2.5%。

在中國，數據中心消耗的電量已經占全社會總電力消耗的2%，或者是全國建筑總能耗的10%，相當于三峽大壩全年的產能。“在中國一個典型的托管性數據中心中，平均4年的電費將超過數據中心基礎設施投資，而數據中心的使用壽命可達到15年以上。”數據中心工作組數據中心顧問曲海峰表示。

因此，實現數據中心的高效率、低能耗，不僅只是一個環保課題，還是一筆經濟賬。對于這樣的稀缺資源損耗，我們應該怎么辦？

綠色節能，各顯神通

2012年2月27日，工信部發布《工業節能“十二五”規劃》，明確規劃了“十二五”時期的工業節能目標。其中重點提到，到2015年，數據中心PUE（數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比）值相較“十一五”要下降8%。

目前，比較典型的數據中心PUE值范圍一般在2.0～2.5之間。曲海峰表示，中國典型數據中心的PUE值為2.2～3.0，遠高于世界平均水平，并且利用率僅有20%～30%。

綠色網格（The Green Grid）是一家致力于提高數據中心和業務計算體系能效的全球聯盟。他們的報告中提到，從廣義上來說，減少能源消耗需要做到以下四個部分的內容：減少不必要資源的使用、對稀缺資源的保存、對被浪費的熱能和其它充足資源的復用，以及一種資源回收的責任感。

而從微觀角度，騰訊數據中心首席架構師王海峰認為，在建設新型數據中心過程中，需要在電力/機電、暖通/制冷、能源三個層面進行結構性成本優化。同時，數據中心還需要提高基礎設施和上層應用系統的聯動性，調高自動化運維水平，針對不同應用系統的結構優化系統可用性，將基礎設施的冗余保障與軟件系統的服務級別更有效地匹配對應，進而提高整體效能。“綠色數據中心，重視的不僅是總體擁有成本，也是數據中心全生命周期的碳排放指數。”他表示。

常見的數據中心節能方法主要圍繞空調系統和氣流組織、配電系統和UPS和照明三個層面進行優化，其中涉及高能效比產品應用、冷/熱通道封閉和動態送風技術、模塊化UPS和高壓發電機應用等多個層面。同時，對虛擬化技術的采用從客觀上看也有利于提高效率和功率密度。

同時，國際上也在積極嘗試利用沼氣、天然氣、風力甚至甲烷等來替代電力能源。

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UPS：為功率密度而“升”

隨著云計算的興起，傳統不間斷電源（UPS）應用的理念正在發生改變。傳統數據中心包括預制數據中心（PFM）已經開始重新思考技術手段和構建方法，越來越多的數據中心構建者正在接受短時供電的UPS。

除此之外，成熟的PFM數據中心不再著眼于細微之處，而是將重點放在產品本身的性能特點上。這為一些新型UPS技術（比如說飛輪UPS）廠商帶來了巨大的商機。相比傳統UPS，飛輪UPS更加節省空間、節約能源，而且效率也更高。

以Active Power公司剛剛發布的UPS新品CSHD625為例，外形看似與其他產品無異，卻是當今世界功率密度最高的UPS之一，而其占地面積僅僅相當于同類產品的一半。另外，在影響電力費用支持的設備能耗及冷卻資源占用上同樣具有優勢。資料顯示，CSHD625飛輪儲能UPS滿載效率能達到98%，而且即便大型數據中心的負載在50%以下，也能達到97%的效率；同時，CSHD625可在0℃～40℃的環境下運行，也就是說不用空調即可運行，制冷成本幾乎為零。

另外，在該產品中，Active Power公司還首次提供飛輪UPS延長放電時長的選擇，用戶在飛輪裝置后還可以選配蓄電池裝置，不僅能在市電故障時得到更長的放電時間延長保護，還可以在市電出現瞬斷或短時中斷時，利用飛輪放電以避免蓄電池短時放電而導致的性能退化。另外，對于已經購買傳統蓄電池UPS的用戶來說，原有設備不必閑置，照樣可以實現產品升級。

在UPS技術方面，關于靜態與旋轉、飛輪與電池之間的爭論已持續多年。縱觀整個UPS市場，不可否認，傳統UPS廠商（像伊頓、艾默生網絡能源、GE、三菱國際，以及施耐德旗下的APC與梅蘭日蘭、溯高美集團，東芝等）擁有很大的市場份額。但是云計算的出現，在促使這一格局發生變化。（文/于澤）