| 摘要：当前企业和机构的数据中心大都面临日益严峻的高能耗挑战。供给数据中心的电力只有1/3用在IT设备上，数据中心节能降耗工作首先要搞清楚数据中心基础设施能耗的去向，各子系统的能耗状况和降低能耗的潜力，在此基础上制定出综合治理策略，仅从某一层次孤立解决问题的战略，只具有某一层次技术的厂商是不可能取得明显效果的。 |
10.6 数据中心能效测量与评估
当前数据中心节能降耗工作存在的问题是：缺乏指导性的标准；缺乏科学的能耗测量方法；缺乏节能规划、设计和节能技术改造的数字依据；缺乏节能规划、设计和节能技术改造的评估和验收标准。
采用正确的能效测量方法，才能真实地反映所建数据中心的能效状况，就目前情况看，以下几点是在对数据中心能效测量时必须注意的问题和遵守的原则。
（1）数据中心能耗测量和统计范围
以下是做能效测量时应该明确的测量范围及相关的定义
① 测量和统计的区域
数据中心主机房：服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域；
数据中心辅助区：电信进线间、测试机房、IT监控室、备件库、维修室等区域；
数据中心支持区：包括变配电室、发电机房、UPS 室、电池室、空调机房、新风机房、动力站房、环境、动力监控值班室、消防设施用房、消防和安防控制室等；
行政管理区：包括工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间等。
② 数据中心总能耗
IT设备耗能；
数据中心基础设施耗能：包括供配电系统、UPS系统、空调制冷系统、消防、安防、环境动力监控、机房照明等数据中心基础设施设备的耗能。
③ IT设备：包括由计算机、通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设施构成，按照一定的应用目的和规则，对信息进行采集、加工、存储、传输、检 索等处理的人机系统称为电子信息系统。
④ 输入能源
主供电电网；
备用发电机；
非主供电电网（由个别设备引入）。
太阳能、风能等再生能源，最终都以输入到数据中心的电能表示。
⑤ 供配电电系统：
供电系统由高压配电、变压器、配电柜、线缆传输、UPS系统、空调制冷系统配电、安全、照明配电、列头柜、机架PDU等环节组成。
⑥ UPS系统：
包括输入配电、输出配电、UPS主机（单机、冗余并机）、电池、并机柜等。
⑦ 空调制冷系统
机房内使用的空调设备，包括机房专用空调机、湿度调节设备等；
冷源的设备，包括风冷室外机、冷水机组、冷却塔、干冷器、水泵、电动阀门、水处理设备等；
新风系统，包括新风预处理机和送风系统等。
其它设施：
包括照明设备、安防设备、消防灭火设备、传感器以及数据中心的管理系统等。
（2）测量周期和频率
能耗指标的数值受各种因素的影响，会随季节、节假日和每天忙闲时段的改变发生变化，因此为全面准确了解数据中心的能效，应采用固定测量仪表，对数据中心能耗进行持续、长期的测量和记录。测量的周期和频率如下：
每年测量4次，分别在春季、夏季、秋季；
每个时段测量时间不少于3天；
每天测量不少于2次，分别在数据中心业务忙时和闲时进行测量；
每次测量不少于1小时，取稳定数值或3次测量的平均值。
每次测量时，要注意对各点和各环节测量的同时性。
（3）对公用供电系统的测量
在进行数据中心能效测量时，要把供电系统分为两种类型：
独立供电系统：为数据中心配置的主供电电网（包括备用发电机）只对本数据中心供电，本数据中心的数据中心主机房、数据中心辅助区、数据中心支持区和行政管理区内的所有设备都由主供电电网供电；
共用供电系统：为数据中心配置的主供电电网（包括备用发电机）可能还向数据中心之外的用电设备供电，本数据中心的主机房、辅助区、支持区和行政管理区内的个别设备可能由建筑物内的其它电网供电；
对独立供电系统的能耗的测量要相对简单些，只要测量出IT设备的实际运行能耗和主输入线路的总功率输入就可以了。但是对共用供电系统数据中心测量时，或者虽然是独立供电系统，但需要对数据中心内局部（子系统）进行测量时，因为输入总功率除来自主输入线路外，系统中主机房的冷源（例如集中空调、水冷等）、非主机房区域的安全、照明及辅助设备等，可能是由所在地区和建筑物的其它供电线路提供的，所以在测量和统计总输入功率时，应注意以下几点：
① 总输入功率应包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区内所有的与数据中心有关的用电设备功率；
② 测量非主供电线路的输入功率时，应考虑这部分输入功率的上级设备（变压器、配电和线缆传输）的效率，也就是说要在这部分功率的数值上除于上级设备的效率。通常配电和线缆传输的效率的典型值为98.5～99%，输入变压器的效率的典型值为98～98.5%；
③ 当很难对非主供电设备用电功率进行准确的测量时（例如建筑物集中空调、水冷冷源及室外设备、安全照明设备等），可采用折算的办法进行估算，折算办法包括：
用共用供电系统各部分的设备的额定功率分摊；
用共用供电系统各部分的面积或空间（例如照明和制冷）分摊功率；
用共用供电系统各部分的电费分摊功率。
（4）数据中心能效状态评估
对能效状态评估的前提是在对数据中心能效的正确测量和符合实际情况的能耗测量数据，评估内容应包括：
针对整个数据中心能效状态（PUE）对数据中心规划、选址、可用性、节能设计等做出综合性评估，并对存在问题和改进措施做可行性分析；
针对供电系统能效状态（PLF）对供电系统方案、供电设备运行状态和效率等做出评估，并对存在问题和改进措施做可行性分析；
针对制冷系统能效状（CLF）态对空调制冷方案、设备运行状态和工作效率、机房气流组织状态等做出评估，并对存在问题和改进措施做可行性分析；
即使在测量中采用了相同的指标定义、测量点、测量周期和测量工具，数据中心的能效仍然可能会因为其所在地理位置、功率密度、机房规划等级、主要业务类型、IT设备上架率、运维管理上的差别等不同而产生明显差异。为更加全面、准确的反映数据中心能效，在公布能效指标数值时，应包括以下相关信息：
数据中心所在的地理位置，至少精确到具体的城市；
数据中心能效测试的方法和具体时间段、频率、室内外温湿度等；
数据中心的设计平均机架功率密度、最大机架功率密度，最小机架功率密度；
数据中心规模，以总电容量计算（KW）；
数据中心实际使用率（上架IT设备功率占总设计IT功率的比例）；
数据中心建筑形式（单体机房、与办公等混用或者模块化、集装箱式等）；
数据中心用途，政府或事业单位、企业应用、互联网应用、客户设备托管等；
数据中心供电和制冷方式，例如高压直流供电，风冷/水冷式空调、自然冷源（说明年使用时）；
是否采用了间接测量和估算方法，估算时的测量点、热负荷比例和估算方法等。
责任编辑：GOCN
评论表单加载中...
