摘要：数据中心电源成本占了整体成本50%以上的份额，节能是数据中心运行的一个重要工作，合适的节能举措不但可以节约运营成本，也可以加强运维团队对设备操作的熟练度。本文就以某云计算数据中心的节能经验进行阐述。

　　数据中心电源成本占了整体成本50%以上的份额，节能是数据中心运行的一个重要工作，合适的节能举措不但可以节约运营成本，也可以加强运维团队对设备操作的熟练度。本文就以某云计算数据中心的节能经验进行阐述。

　　云计算数据中心概述

　　某某云计算数据中心项目整体规模6000以上机柜，目前有1000机柜投入运行，建设标准达到TIER3+等级。

　　机房动力设备设计两路20KV不同源市电，发电机采用4+1的冗余设计，末端设备为一路交流市电+一路高压直流进行供电，高压直流采用热插拔式直接嵌入微模块。

　　机房暖通设计采用闭合双环路设计，这个设计本身就考虑到了节能以及备份，环路设计使得节约用水，保护环境，电机采用变频技术设备，基础设施全部采用4+1的设计。

　　暖通负载：云计算中心冷源设备分别为：400TR冷机2台，800TR冷机2台，冷冻泵45KW*3台，75KW*2台，放冷泵55KW*3台，冷却泵45KW*3台，75KW*2台，冷却塔900KW*9台。

　　IT负载：云计算中心共4个IDC机房。

　　动力变配电设备：云计算中心有2台20500KVA(20/10)高压变压器，2台2500KVA及6台2000KVA(10/0.4)变压器，其中20KV及0.4KV配电柜两两互备冗余;10KV柴油发电机共5台(单台功率为1800W)，柴油发电机组与10KV配电柜主进处于机械连锁状态;IDC机房采用模块机架式分布，一路交流市电+一路高压直流进行供电，高压直流采用4+1热插拔式整流模块(单台功率为15KW)，可满足单机柜6.5KW设备上架。

　　生活用电：主要使用在各区域电力照明及办公区域插板、空调等耗能。月耗电量约为*万千瓦时。将生活用电及动力变配电损耗合称为其他用电，与月耗电量约为*万千瓦时。

　　供电时段区分及时段电能单价

　　峰值电价比谷值电价高70%，错峰节能操作有很大空间。

　　设备运行现况

　　暖通设备

　　云计算中心冷源设备为常态运行模式，冷却塔设置温度控制温度28~30℃。

　　现场设有蓄冷灌100m3*3台，储水温度<13℃，冷水源充足。

　　冷机设置供/回水温度 12℃~18℃，实际回水温度13℃左右。

　　其他设备(含动力损耗，生活用电)

　　各机房、各区域室内照明处于正常使用状态。

　　未带载数据机房模块，交流、高压直流用电处于正常合闸状态。

　　柴油发电机组加热水套处于自启状态，水温处于低限值时会自动进入加热状态。

　　现状总结

　　根据现场设备运行情况、设备性能进行系统分析，云计算中心存在很大的节能优化空间。为减少安全生产运行成本，提高设备利用率，运维人员在保证安全生产的前提下，对现场设备进行规范化节能操作，逐步向低成本、高收益的生产理念靠拢。

　　节能优化实施周期

　　节能减排会贯穿整个数据中心运行的周期，根据天气的变异，负载的变化以及其他诸多因素，节能减排的举措是会发生变化的。但是在一定时期内，会相对固定。需要我们不断去发现系统中的可以挖掘的地方。

　　规划试运行

　　暖通节能优化方案制定

　　方案一：冷冻泵优化实施方案

　　数据中心IDC机房只启用部分数据机房。通过关闭未使用机房管路，达到减少管路长度实现减少水阻，增大水流量目的。然后再逐步减频达到节能效果。

　　试运行情况：关闭阀门后，管路震动较大，故本方案不宜采用。

　　实施结果：放弃此节能方案。

　　方案二：冷机出水温度设置提升节能方案

　　冷机设置供/回水温度12℃~18℃，实际回水温度13℃左右，热负荷只有1度温差，所以通过提高冷机出水温度可以达到节能效果。

　　试运行情况：本方案与使用蓄冷罐放冷存在冲突，不便于单独执行。

　　实施结果：融入综合优化方案2，选择合理时间段进行此操作。

　　方案三：冷塔温升控制方案

　　冷却塔现供/回水温度28℃~30℃以下，而冷却塔供回水温度32℃~37℃都属于安全运行指标，所以提高冷却侧供回水温度可以在一定程度减少冷塔耗电量，从而实现节能效果。

　　试运行情况：实际节能数据未有效采集，且执行中与使用蓄冷罐放冷存在冲突，不便于单独执行。

　　实施结果：融入综合优化方案2，冷塔设备使用时，实施此节能方案。

　　方案四：综合优化方案1

　　控制冷塔供回水32℃~37℃，冷机出水设置温度提升1℃~3℃，其他设备对应运行。

　　试运行情况：目前节能效果不明显，放弃执行。

　　实施结果：未执行此操作。

　　方案五：综合优化方案2

　　控制冷塔供回水32℃~37℃，冷机出水设置温度提升1℃，其他设备对应运行，放冷模式昼放夜蓄。

　　试运行情况：实际运行中发现，操作时间控制不规范，操作方式不规范。蓄冷操作时冷机运行出现喘停情况。

　　实施结果：操作时间、操作规范等已优化，执行中

　　动力及生活用电优化方案制定

　　生活用电优化方案：关闭不需要照明设备，拆除部分多余灯管。

　　试运行情况：对各区域进行系统分析，巡视区域内照明严格控制亮度，关闭部分照明开关，对于灯具集中控制的区域，拆除部分灯管，以求达到节能操作的目的。

　　实施结果：满足室内巡视需求，剩余灯具亮度需满足维修时的室内亮度需求，参观机房未做节能处理。

　　动力系统优化方案：

　　关闭1B、2B变压器，减少变压器损耗。

　　试运行情况：经检测，10KV配电机房湿度达70%，湿度较大在长时间停止运行 情况下，电缆室易受潮，影响三相绝缘。

　　实施结果：放弃此方案。

　　关闭未带载模块电源，定期为模块蓄电池进行充电。

　　试运行情况：做好设备上下电记录，时常关注模块蓄电池电压。

　　实施结果：持续运行中。

　　根据南通市气候原因，关闭柴发机组加热水套电源(在5月下旬至9月中旬)。

　　试运行情况：关注南通地区气温变化情况，注意室内外温度变化。

　　实施结果：持续运行中。

　　深度优化 操作规范化

　　针对试运行中存在的问题点，进行合理性分析，对节能操作进行深度优化，规范操作，提高实际节能效率。控制设备运行时间，避免冷机喘振情况出现，并最终确定节能操作规范。

　　蓄放冷节能操作以电价分段计费为依据(峰值电价是谷值电价3.4倍)，充分发挥错峰优势，达到节能效果。所以必须对峰，谷用电量进行检测，以确保节能操作有效性，峰值用电量越低节能效率越高。

　　根据各区域设备运行状况，分析现场照明亮度，在不进行其他操作期间，现场照明仅需满足巡检需求即可;对于多开启的照明设备，进行暂时拆除或关闭。

　　对于未带载的动力生产设备，在保证安全生产的前提下，可先将其电源关闭;根据南通气温及蓄电池电压等情况进行着重关注，及时开启加热设备及蓄电池充电。

　　持续节能运行 体现节能结果

　　节能操作前未进行能耗统计，节能操作实施阶段正赶上光伏发电投入使用，对电量采集存在一定的生疏，未采集到设备实际能耗的有效值，故无法准确对节能前后数值进行对比，只能通过设备常规运行期间相关数据进行计算对比。

　　暖通系统节能效果体现

　　通过一段时间的数据收集和统计，经计算，效果如下图所示。

　　动力和照明系统节能效果

　　在正式进行照明用电及动力设备损耗节能操作，当月的用电量明显下降。随着设备用电量会随着气温的升高而增加，在我们做节能操作期间，基本相同的气候下，随着末端设备的上架上电，总用电量呈降低或不变趋势。

　　节能经验分享

　　暖通节能

　　暖通节能从规划至节能操作持续运行中，遇到并解决很多问题，针对节能过程中所遇到的问题进行分析、总结并规划合理的节能措施，从而制定严格的操作流程;此操作流程经实施后，每月数据对比都能展现较为明显的节能效果。现将操作重点及后期节能建议进行分享：

　　供电时段区分：供电时段(尖、峰、平、谷)分地区不同而不同，执行错峰节能操作，务必与当地供电公司进行沟通，确定当地供电实际峰，平，谷时段，以免出现误差。

　　电量监测：首先需要了解现场供电系统结构，然后进行电量监测。通过对电量监测实现节能效果可视化，从而有效掌控节能减排实施结果。(如有历史数据对比，节能减排电量监测将更据说服力)。

　　数据采集：节能前未对现场一年数据进行采集备份，而冷机群控系同也不具备数据保存功能，导致节能前后无参考数据对比。现场只能在节能操作同时，临时采集相应数据进行数据对比，对比精确度不足，故节能前期数据采集备份较为重要。

　　冷机喘振点测试：此云计算中心前期未对冷机喘振点进行测试，实际运行时由于设置温度偏低，热负荷较小，导致冷机出现喘停现象。所以在条件允许情况下务必完成冷机喘振点测试，为后期数据中心设备安全运行提供保障。

　　生产照明节能

　　坚持执行“人走灯灭”制度：根据各区域设备运行状况，配给适合光照度，在人员巡视、设备维护、设备检修等状态下，可暂时增加本区域光照度，但在人离开此区域时，需将多余照明设备关闭，坚持“人走灯灭”，体升节能减排意识。

　　动力系统优化节能

　　减少设备内部损耗：作为云计算中心，部分单位是一次性将所有设备建设完成，可此种做法有利也有弊。利的是一次性完工，减少二次人力、物力、财力投入，而弊端是不能近期完成末端设备的上架上电，导致部分设备处于空载运行状态，浪费电力资源;故在此情况下，需考虑将未带载变配电设备暂不投入使用，但需严格控制室内温湿度变化，保障设备相间绝缘。(在湿度低于60%时，将所有变配电设备开启1次/月，为变配电设备线圈、铁芯、电缆室等除湿;在湿度高于60%时，设备不可长时间停用，否则，影响设备相间绝缘)。

　　柴发机组加热系统：根据各区域天气变化来进行调节，保证设备水温始终高于环境温度为宜。南通地区，在5月中下旬—9月中下旬，可将柴发机组加热水套加热器进行关闭。

　　总结

　　在同样的工作岗位，有节能减排意识的值班人员比无节能意识的值班人员，可节能10%的用电量。由此可看出：在运维行业中，具有节能减排意识的人对一个数据中心的作用有多么的重要。综上所述，本云计算中心结合现场运行状况，采取制冷错峰、减少各区域照明亮度、关闭未带载动力设备等措施进行节能减排优化。

　　责任编辑：DJ编辑