當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗工作仍存在一些問題，本文對這些問題進行整理，供大家參考。能耗測量是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗工作的重心，在測量方法上應(yīng)嚴格的按照PUE的定義規(guī)定的內(nèi)容（范圍）進行測量，不科學(xué)的容量規(guī)劃設(shè)計嚴重地影響了數(shù)據(jù)中心的能效，在使用機架功率密度規(guī)劃數(shù)據(jù)中心總?cè)萘亢凸╇娭评浞桨笗r，應(yīng)參考平均機架功率密度和最大機架功率密度。

當(dāng)前，節(jié)能已成為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計和運行的最重要的工作之一，這其中包括節(jié)能技術(shù)和方案研究、節(jié)能設(shè)備研究、各部門和行業(yè)節(jié)能指標的制定、節(jié)能測量標準的研究和制定，還有行業(yè)輿論的推進等，但在數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗工作中仍存在兩大問題。

數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗缺乏指導(dǎo)性的標準。包括缺乏科學(xué)的能耗測量方法、缺乏節(jié)能規(guī)劃設(shè)計和節(jié)能技術(shù)改造的數(shù)字依據(jù)、缺乏節(jié)能規(guī)劃、設(shè)計和節(jié)能技術(shù)改造的評估和驗收標準。

總體規(guī)劃設(shè)計的缺欠嚴重地影響了節(jié)能規(guī)劃指標的實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計中充斥了各種各樣的傳統(tǒng)觀念、誤導(dǎo)和誤解、不科學(xué)的設(shè)計方法、不規(guī)范不科學(xué)的用電容量統(tǒng)計方法等，使預(yù)期的節(jié)能降耗指標難以實現(xiàn)。

能耗測量是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗工作的重心，當(dāng)前能效規(guī)劃和測量中普遍存在的問題包含：

1、IT設(shè)備的能耗測量不全面、不準確；

2、數(shù)據(jù)中心總輸入功率測量不全面、不準確；

3、偷換概念，以子系統(tǒng)的能耗比例代替整個數(shù)據(jù)中心的能耗指標PUE；

4、以主觀臆斷的數(shù)據(jù)規(guī)劃系統(tǒng)能耗指標。

觀點與建議

第一，測量方法應(yīng)嚴格的按照PUE的定義規(guī)定的內(nèi)容（范圍）進行測量。

測量內(nèi)容（范圍）要全面 IT設(shè)備能耗：要測量出實際運行能耗數(shù)據(jù)，要測量IT設(shè)備輸入點的數(shù)據(jù)，如果取UPS輸出的數(shù)據(jù)，就要考慮配電效率；

數(shù)據(jù)中心總輸入功率：輸入能源有三部分：主供電電網(wǎng)、發(fā)電機、非主供電電網(wǎng)（由個別設(shè)備引入）。太陽能、風(fēng)能等再生能源，最終都以輸入到數(shù)據(jù)中心的電能表示，所有的測量數(shù)據(jù)都要折算到變壓器高壓輸入端。

IT供電系能耗：要測量從高壓輸入到機架PDU的所有設(shè)備和環(huán)節(jié)，包括變壓器、各級配電開關(guān)、線纜傳輸、UPS、列頭柜、機架PDU等環(huán)節(jié)。

空調(diào)制冷系統(tǒng)的能耗：要從高壓輸入到各種設(shè)備的輸入端，包括變壓器、各級配電開關(guān)、冷水機組、冷卻塔、水泵、電動節(jié)門、水處理、干冷器、空調(diào)制冷、濕度調(diào)節(jié)、新風(fēng)系統(tǒng)等。 其它設(shè)備能耗：包括消防、安防、環(huán)境動力監(jiān)控、機房照明等。

測量的時間性

考慮IT設(shè)備負荷的動態(tài)特性和機房室外環(huán)境的影響，要注意測量的時間性、連續(xù)性、同時性和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

第二，不要與供電和空調(diào)制冷負載系數(shù) CLF和PLF混淆。

為了推廣節(jié)能新技術(shù)和新產(chǎn)品，以便對節(jié)能改造和新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用的效果作出定量的分析和評估，在業(yè)內(nèi)推出整個系統(tǒng)的節(jié)能指標PUE的同時，又定義了IT設(shè)備供配電負載系數(shù) PLF（ Power Load Factor）和空調(diào)制冷負載系數(shù) CLF（Cooling Load Factor）兩個指標，分別描述供電和制冷兩個系統(tǒng)的能耗狀態(tài)和節(jié)能效果。

PLF（Power Load Factor）= PPower / PIT

CLF （Cooling Load Factor）= PCooling / PIT

于是，有的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計集成商和新技術(shù)新產(chǎn)品提供商，就以CLF 或PLF代替PUE，這種混淆概念的做法對數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造的工作是不利的。

第三，根據(jù)效率測試要求和測試條件，選擇對應(yīng)的效率測試：實時效率測試和實際效率測試。

1）實時效率測試：主要用于節(jié)能研究，包括基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計方案能效水平、節(jié)能設(shè)計和節(jié)能改造的節(jié)能效果、節(jié)能設(shè)備應(yīng)用的節(jié)能效果等。這種測試以系統(tǒng)、子系統(tǒng)和設(shè)備的實時測試數(shù)據(jù)為依據(jù)，測試結(jié)果受各種因素的影響，包括IT系統(tǒng)工作狀態(tài)、測試時間、測試季節(jié)、各種數(shù)據(jù)測試的同時性等。

2）實際效率測試：主要用于評估數(shù)據(jù)中心的能效水平，這種測試以系統(tǒng)在一個時間段內(nèi)（例如一年）運行的實際用電數(shù)據(jù)為主，這些數(shù)據(jù)主要來自系統(tǒng)配置的有功電度計量顯示裝置。

第四，不同規(guī)模不同供電制冷方案的PUE沒有可比性，實時效率測試與實際效率測試數(shù)據(jù)沒有可比性，PUE值小到多少為最佳卻沒有相關(guān)的標準可循，不同規(guī)模不同可用性等級的數(shù)據(jù)中心的PUE是不同的。

在《ANSI/TIA –942-2005數(shù)據(jù)中心通信基礎(chǔ)設(shè)施標準》中規(guī)定了四個等級。影響供電系統(tǒng)效率的主要因素是設(shè)備利用率，在供電設(shè)備和負載率相同的情況下，隨著從等級I到等級IV冗余程度的提高，PLF（PUE）肯定會隨之增大。

“等級I”為基本型，沒有冗余的組成部分，如果沒有配置UPS，PLF值可降到0.05（只有變壓器、配電和線纜的損耗）。如果配置了UPS，而UPS輸出容量利用率可高達60%，此時UPS效率可達90%，但同時諧波造成的傳輸損耗加大0.02，結(jié)果整個系統(tǒng)的 PLF值增加到0.17.

“等級II”的數(shù)據(jù)中心中的關(guān)鍵設(shè)備（UPS）采用了部件冗余配置（N+1）。此時UPS輸出容量利用率降到30%，UPS效率降低到≤85%，再加上諧波造成的傳輸損耗加大0.02，則PLF值增加到0.22.

“等級III”是同時可維修系統(tǒng)，“等級IV”是故障容錯系統(tǒng)，以“等級IV”為例，供電系統(tǒng)肯定是2N（雙總線系統(tǒng)），UPS以及其它所有供電設(shè)備的容量利用率都再次降低，與“等級II”相比，PLF值會增加到≥0.25.

不科學(xué)的容量規(guī)劃設(shè)計嚴重地影響了數(shù)據(jù)中心的能效 設(shè)備容量利用率低下是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施能效低的最主要的原因，但數(shù)據(jù)中心的絕大多數(shù)問題都起源于規(guī)劃設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)施能效低下是傳統(tǒng)設(shè)計造成的。規(guī)劃設(shè)計決定著數(shù)據(jù)中心的性質(zhì)、商業(yè)需求目標、規(guī)模，近期和遠期升級擴展計劃、可用性級別、能源效率預(yù)期目標。它指導(dǎo)和規(guī)定了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的整個過程，實際上對設(shè)備選型、施工安裝和運行維護等都做了嚴格明確的規(guī)定。所以，確定數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)模需要考慮以下問題：

1）目前業(yè)務(wù)需求和未來一定時期內(nèi)的擴展需求，根據(jù)大多數(shù)企業(yè)的運營經(jīng)驗，至少要保證數(shù)據(jù)中心有5年的擴展能力；

2）充分考慮企業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模，即項目投入與預(yù)計產(chǎn)出比是否處于最優(yōu)狀態(tài)、資源和資金的使用是否高效。

3）確定擬建規(guī)模的可行性，重點考慮資源狀況是否滿足擬建規(guī)模的要求，主要包括場地空間、能源供應(yīng)、項目資金狀況等方面；

4） 充分考慮企業(yè)所在行業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和行業(yè)特點；

5）對于改造項目，在保持項目可用性和可靠性的前提下，應(yīng)充分考慮原有設(shè)備和設(shè)施的有效利用。

節(jié)能取決于規(guī)劃設(shè)計，如果規(guī)劃設(shè)計做的不好，則會影響節(jié)能。當(dāng)前確定數(shù)據(jù)中心功率總?cè)萘康姆椒ù嬖谝恍┱`區(qū)，如根據(jù)主管臆斷確定新建數(shù)據(jù)中心建筑規(guī)模，根據(jù)規(guī)劃主機房面積確定可安裝的IT機架數(shù)目，憑主觀臆斷確定機架平均功率容量（4KW或5KW），通過計算IT設(shè)備供電總?cè)萘縼泶_定供電和制冷系統(tǒng)方案和規(guī)模。

如果以每個機架4KW或5KW作為最基本的元素進行總?cè)萘亢鸵?guī)模的規(guī)劃設(shè)計依據(jù)，可能滿足不了可能存在的更高功率密度機架（例如8KW、12KW）的配電和制冷的要求，特別是制冷系統(tǒng)方案設(shè)計，可能根本無法滿足高密度機架正常運行的要求。也因此極大的擴大了基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模，不僅增大了一次性投入成本和運行成本，還會因為基礎(chǔ)設(shè)施容量利用率過渡低下，使數(shù)據(jù)中心在整個生命周期內(nèi)都在很低的效率下運行，規(guī)劃設(shè)計的能效指標預(yù)期值根本無法實現(xiàn)。

這便導(dǎo)致了很多新建的數(shù)據(jù)中心在運行三年后，設(shè)備利用率還低于10%，PUE值卻大于3，再加上供電和制冷規(guī)劃設(shè)計的缺欠和錯誤，可能在數(shù)據(jù)中心的整個生命周期內(nèi)，都無法或者根本沒有條件擴展到規(guī)劃設(shè)計滿負荷，花了10000平米的建設(shè)投資，建的可能是6000平米的數(shù)據(jù)中心。

在使用機架功率密度規(guī)劃數(shù)據(jù)中心總?cè)萘亢凸╇娭评浞桨笗r，應(yīng)參考平均機架功率密度和最大機架功率密度，最大機架功率密度用來規(guī)劃設(shè)計制冷和配電方案，平均機架功率密度用來計算主機房乃至整個數(shù)據(jù)中心的總?cè)萘俊Ｓ糜嬎愠龅臋C架平均功率密度來判斷是否是高密度數(shù)據(jù)中心，其實機架平均功率密度2-3KW就算是高密度數(shù)據(jù)中心。 機架功率密度的實際分布情況參考：

●低功率密度機架：<1KW，平均0.4W，占機架總數(shù)的10%；

●一般功率密度機架：1-3KW，平均1.5W，占機架總數(shù)的40%；

●高功率密度機架：2-5KW，平均3W，占機架總數(shù)的40%

●特高功率密度機架：8-20KW，平均12KW，占機架總數(shù)的10%.