數據中心電源成本占了整體成本50%以上的份額，節能是數據中心運行的一個重要工作，合適的節能舉措不但可以節約運營成本，也可以加強運維團隊對設備操作的熟練度。本文就以某云計算數據中心的節能經驗進行闡述。

云計算數據中心概述

某某云計算數據中心項目整體規模6000以上機柜，目前有1000機柜投入運行，建設標準達到TIER3+等級。

機房動力設備設計兩路20KV不同源市電，發電機采用4+1的冗余設計，末端設備為一路交流市電+一路高壓直流進行供電，高壓直流采用熱插拔式直接嵌入微模塊。

機房暖通設計采用閉合雙環路設計，這個設計本身就考慮到了節能以及備份，環路設計使得節約用水，保護環境，電機采用變頻技術設備，基礎設施全部采用4+1的設計。

暖通負載：云計算中心冷源設備分別為：400TR冷機2臺，800TR冷機2臺，冷凍泵45KW*3臺，75KW*2臺，放冷泵55KW*3臺，冷卻泵45KW*3臺，75KW*2臺，冷卻塔900KW*9臺。

IT負載：云計算中心共4個IDC機房。

動力變配電設備：云計算中心有2臺20500KVA（20/10）高壓變壓器，2臺2500KVA及6臺2000KVA（10/0.4）變壓器，其中20KV及0.4KV配電柜兩兩互備冗余；10KV柴油發電機共5臺（單臺功率為1800W），柴油發電機組與10KV配電柜主進處于機械連鎖狀態；IDC機房采用模塊機架式分布，一路交流市電+一路高壓直流進行供電，高壓直流采用4+1熱插拔式整流模塊（單臺功率為15KW），可滿足單機柜6.5KW設備上架。

生活用電：主要使用在各區域電力照明及辦公區域插板、空調等耗能。月耗電量約為*萬千瓦時。將生活用電及動力變配電損耗合稱為其他用電，與月耗電量約為*萬千瓦時。

供電時段區分及時段電能單價

　　峰值電價比谷值電價高70%，錯峰節能操作有很大空間。

設備運行現況

暖通設備

云計算中心冷源設備為常態運行模式，冷卻塔設置溫度控制溫度28~30℃。

現場設有蓄冷灌100m3*3臺，儲水溫度＜13℃，冷水源充足。

冷機設置供/回水溫度 12℃~18℃，實際回水溫度13℃左右。

其他設備（含動力損耗，生活用電）

各機房、各區域室內照明處于正常使用狀態。

未帶載數據機房模塊，交流、高壓直流用電處于正常合閘狀態。

柴油發電機組加熱水套處于自啟狀態，水溫處于低限值時會自動進入加熱狀態。

現狀總結

根據現場設備運行情況、設備性能進行系統分析，云計算中心存在很大的節能優化空間。為減少安全生產運行成本，提高設備利用率，運維人員在保證安全生產的前提下，對現場設備進行規范化節能操作，逐步向低成本、高收益的生產理念靠攏。

節能優化實施周期

節能減排會貫穿整個數據中心運行的周期，根據天氣的變異，負載的變化以及其他諸多因素，節能減排的舉措是會發生變化的。但是在一定時期內，會相對固定。需要我們不斷去發現系統中的可以挖掘的地方。

規劃試運行

暖通節能優化方案制定

方案一：冷凍泵優化實施方案

數據中心IDC機房只啟用部分數據機房。通過關閉未使用機房管路，達到減少管路長度實現減少水阻，增大水流量目的。然后再逐步減頻達到節能效果。

試運行情況：關閉閥門后，管路震動較大，故本方案不宜采用。

實施結果：放棄此節能方案。

方案二：冷機出水溫度設置提升節能方案

冷機設置供/回水溫度12℃~18℃，實際回水溫度13℃左右，熱負荷只有1度溫差，所以通過提高冷機出水溫度可以達到節能效果。

試運行情況：本方案與使用蓄冷罐放冷存在沖突，不便于單獨執行。

實施結果：融入綜合優化方案2，選擇合理時間段進行此操作。

方案三：冷塔溫升控制方案

冷卻塔現供/回水溫度28℃~30℃以下，而冷卻塔供回水溫度32℃~37℃都屬于安全運行指標，所以提高冷卻側供回水溫度可以在一定程度減少冷塔耗電量，從而實現節能效果。

試運行情況：實際節能數據未有效采集，且執行中與使用蓄冷罐放冷存在沖突，不便于單獨執行。

實施結果：融入綜合優化方案2，冷塔設備使用時，實施此節能方案。

方案四：綜合優化方案1

控制冷塔供回水32℃~37℃，冷機出水設置溫度提升1℃~3℃，其他設備對應運行。

試運行情況：目前節能效果不明顯，放棄執行。

實施結果：未執行此操作。

方案五：綜合優化方案2

控制冷塔供回水32℃~37℃，冷機出水設置溫度提升1℃，其他設備對應運行，放冷模式晝放夜蓄。

試運行情況：實際運行中發現，操作時間控制不規范，操作方式不規范。蓄冷操作時冷機運行出現喘停情況。

實施結果：操作時間、操作規范等已優化，執行中

動力及生活用電優化方案制定

生活用電優化方案：關閉不需要照明設備，拆除部分多余燈管。

試運行情況：對各區域進行系統分析，巡視區域內照明嚴格控制亮度，關閉部分照明開關，對于燈具集中控制的區域，拆除部分燈管，以求達到節能操作的目的。

實施結果：滿足室內巡視需求，剩余燈具亮度需滿足維修時的室內亮度需求，參觀機房未做節能處理。

動力系統優化方案：

關閉1B、2B變壓器，減少變壓器損耗。

試運行情況：經檢測，10KV配電機房濕度達70%，濕度較大在長時間停止運行 情況下，電纜室易受潮，影響三相絕緣。

實施結果：放棄此方案。

關閉未帶載模塊電源，定期為模塊蓄電池進行充電。

試運行情況：做好設備上下電記錄，時常關注模塊蓄電池電壓。

實施結果：持續運行中。

根據南通市氣候原因，關閉柴發機組加熱水套電源（在5月下旬至9月中旬）。

試運行情況：關注南通地區氣溫變化情況，注意室內外溫度變化。

實施結果：持續運行中。

深度優化 操作規范化

針對試運行中存在的問題點，進行合理性分析，對節能操作進行深度優化，規范操作，提高實際節能效率?？刂圃O備運行時間，避免冷機喘振情況出現，并最終確定節能操作規范。

蓄放冷節能操作以電價分段計費為依據（峰值電價是谷值電價3.4倍），充分發揮錯峰優勢，達到節能效果。所以必須對峰，谷用電量進行檢測，以確保節能操作有效性，峰值用電量越低節能效率越高。

根據各區域設備運行狀況，分析現場照明亮度，在不進行其他操作期間，現場照明僅需滿足巡檢需求即可；對于多開啟的照明設備，進行暫時拆除或關閉。

對于未帶載的動力生產設備，在保證安全生產的前提下，可先將其電源關閉；根據南通氣溫及蓄電池電壓等情況進行著重關注，及時開啟加熱設備及蓄電池充電。

持續節能運行 體現節能結果

節能操作前未進行能耗統計，節能操作實施階段正趕上光伏發電投入使用，對電量采集存在一定的生疏，未采集到設備實際能耗的有效值，故無法準確對節能前后數值進行對比，只能通過設備常規運行期間相關數據進行計算對比。

暖通系統節能效果體現

通過一段時間的數據收集和統計，經計算，效果如下圖所示。

　　動力和照明系統節能效果

在正式進行照明用電及動力設備損耗節能操作，當月的用電量明顯下降。隨著設備用電量會隨著氣溫的升高而增加，在我們做節能操作期間，基本相同的氣候下，隨著末端設備的上架上電，總用電量呈降低或不變趨勢。

節能經驗分享

暖通節能

暖通節能從規劃至節能操作持續運行中，遇到并解決很多問題，針對節能過程中所遇到的問題進行分析、總結并規劃合理的節能措施，從而制定嚴格的操作流程；此操作流程經實施后，每月數據對比都能展現較為明顯的節能效果?，F將操作重點及后期節能建議進行分享：

供電時段區分：供電時段（尖、峰、平、谷）分地區不同而不同，執行錯峰節能操作，務必與當地供電公司進行溝通，確定當地供電實際峰，平，谷時段，以免出現誤差。

電量監測：首先需要了解現場供電系統結構，然后進行電量監測。通過對電量監測實現節能效果可視化，從而有效掌控節能減排實施結果。（如有歷史數據對比，節能減排電量監測將更據說服力）。

數據采集：節能前未對現場一年數據進行采集備份，而冷機群控系同也不具備數據保存功能，導致節能前后無參考數據對比。現場只能在節能操作同時，臨時采集相應數據進行數據對比，對比精確度不足，故節能前期數據采集備份較為重要。

冷機喘振點測試：此云計算中心前期未對冷機喘振點進行測試，實際運行時由于設置溫度偏低，熱負荷較小，導致冷機出現喘?，F象。所以在條件允許情況下務必完成冷機喘振點測試，為后期數據中心設備安全運行提供保障。

生產照明節能

堅持執行“人走燈滅”制度：根據各區域設備運行狀況，配給適合光照度，在人員巡視、設備維護、設備檢修等狀態下，可暫時增加本區域光照度，但在人離開此區域時，需將多余照明設備關閉，堅持“人走燈滅”，體升節能減排意識。

動力系統優化節能

減少設備內部損耗：作為云計算中心，部分單位是一次性將所有設備建設完成，可此種做法有利也有弊。利的是一次性完工，減少二次人力、物力、財力投入，而弊端是不能近期完成末端設備的上架上電，導致部分設備處于空載運行狀態，浪費電力資源；故在此情況下，需考慮將未帶載變配電設備暫不投入使用，但需嚴格控制室內溫濕度變化，保障設備相間絕緣。（在濕度低于60%時，將所有變配電設備開啟1次/月，為變配電設備線圈、鐵芯、電纜室等除濕；在濕度高于60%時，設備不可長時間停用，否則，影響設備相間絕緣）。

柴發機組加熱系統：根據各區域天氣變化來進行調節，保證設備水溫始終高于環境溫度為宜。南通地區，在5月中下旬—9月中下旬，可將柴發機組加熱水套加熱器進行關閉。

總結

在同樣的工作崗位，有節能減排意識的值班人員比無節能意識的值班人員，可節能10%的用電量。由此可看出：在運維行業中，具有節能減排意識的人對一個數據中心的作用有多么的重要。綜上所述，本云計算中心結合現場運行狀況，采取制冷錯峰、減少各區域照明亮度、關閉未帶載動力設備等措施進行節能減排優化。