數據中心是信息社會的關鍵基礎設施，是ICT技術的核心載體。ICT技術發展帶來的個人信息消費的增加與企業及各種機構的信息化建設與改造催生了巨量的數據中心建設需求。據ICT research預測，2012年至2020年間，中國數據中心的數量將從4萬個增至8萬個，從1000萬m2增長至3000萬m2。建設數據中心是一個復雜的系統工程，涉及建筑、制冷、供電等多個專業及不同的施工單位，建設周期長，投資巨大(僅基礎設施部分即達到每平方米3-5萬元)。但其作用非常關鍵，關系著未來十年企業信息系統的可靠運行。因此規劃建設一個合理、經濟、回報率高的數據中心非常重要。基礎設施是整個數據中心的基礎，而供電系統則是基礎設施中最關鍵系統之一。筆者將從數據中心需求的角度分享自己關于供電系統建設與UPS選型的一些體會。

1. 易擴容性

數據中心的生命周期一般在十年左右，包括供電在內的各子系統容量在全生命周期內如何靈活彈性地匹配業務需求是數據中心建設中的重要難題。事實上，隨著企業全流程與全業務向信息化平臺遷移及數據爆炸帶來大量數據存儲與分析需求，數據中心的規模增長往往超出預期。傳統數據中心因為架構問題難以實現按需擴容，而一次性建設一個嚴重超出初期需求的數據中心，將導致投資激增，各系統運行在低負載低效率狀態，造成資源浪費與高運營成本。這種困境對數據中心系統實現在全層面、全顆粒度地根據業務需求彈性擴展提出了必然要求。

傳統UPS是一個典型的無法按需擴容的系統。對于傳統UPS 系統如果規劃容量過小，無法滿足業務增長時，需要進行擴容。但UPS系統擴容有較大的風險。擴容可能涉及上下游布線結構的更改，為了避免影響業務一般在閑時施工，擴容周期長;而復雜的施工過程使其對人員技能的依賴非常明顯，增大誤操作等帶來的斷電風險。為了規避這些問題，在傳統大型數據中心建設中，一般會結合當前的業務需求與未來3-5年的業務發展綜合考慮規劃供電系統。這種方式又導致了另一種極端的出現，即系統剛投入運行初期UPS負載率非常低，甚至低于10%，導致巨大的能源浪費和資源浪費。因此能夠彈性適配業務需求、按需部署、無擴容風險的的UPS供電解決方案勢在必行。

2. 可用性

業務連續是數據中心的最基本最關鍵訴求之一。可用性是衡量業務處于可用狀態即保障業務連續的基本指標，也是數據中心建設中一直關注的因素。可用性不同于可靠性，是一個綜合可靠性與可維護性的概念，可更全面反應數據中心的真實需求。關于數據中心建設的重要標準TIA-942《數據中心電信基礎設施標準》、《電子信息系統機房設計規范》GB50174-2008及Uptime Institute的白皮書均對數據中心的可用性做出了明確規定。傳統數據中心IT系統一般通過使用高度穩定可靠的大型機及“兩地三中心”架構確保IT系統的可用性， 基礎設施則采用N+X冗余、2N甚至2( N+1)冗余的方式提升可用性，以確保單設備或單路故障不影響業務運行。

云計算技術的出現使IT設施的可用性有了極大的改善。當前基于X86等通用服務器的云計算數據中心中，虛擬化使存儲、服務器等IT物理設施資源池化，業務在虛擬機上運行，而不再與某個具體設備綁定(煙囪式架構)。這樣做帶來兩個優勢，一是容錯性明顯改善，單個物理硬件的故障之后，業務可以遷移至其他虛擬機運行，不會因單個硬件故障導致業務中斷，二是使IT硬件更易標準化、廉價化，IT硬件故障之后只需更換故障硬件即可，使IT硬件維護難度及其對維護人員的技能需求大幅降低，維護效率有效改善，降低運維成本。

與之形成反差的是，供電系統的核心UPS系統尤其是傳統UPS系統，一旦出現故障必須由廠家專業人員進行維護，維護周期長，費用高。在維護期間，系統處于無冗余的狀態，一旦再出故障，業務則會因無供電而中斷。為了能更好地匹配現代數據中心的可用度需求，保障客戶數據零中斷，UPS系統必須在保障可靠性的同時，提高易維護性，以改善UPS系統的可用性。

3. 效率

能耗是數據中心的關鍵問題。隨著數據中心越來越集中，規模越來越大，能耗已經成為運營者最關注的問題之一。動輒電費數千萬甚至使部分數據中心陷入了建得起用不起的尷尬境地。從宏觀的角度說，目前全球數據中心年耗電量約達3000億度，導致大氣中每年約增加2.35億噸二氧化碳，為地球帶來了沉重的環境負擔。因此，無論是從企業節約運營成本的角度，還是從保護環境的角度，數據中心節能降耗都勢在必行。對于我國，數據中心節能的需求更為迫切。目前我國數據中心PUE平均值約在2.2-3.0之間，而國外平均可以達到1.8，即IT設備每消耗1度電，我國數據中心的制冷供電等輔助設施要比國外數據中心多耗25%以上的電。

改造制冷系統是實現數據中心節能的有效方式。工信部于2013年發布了《關于數據中心建設布局的指導意見》，即推薦大型數據中心建設在靠近電力資源豐富，便于利用自然冷源的地區，以降低數據中心PUE，節約能源。當前冷凍水制冷系統、密閉通道、近端制冷甚至自然冷卻等均可實現較好的節能效果，已逐步在業界推廣應用。

但僅僅依靠選用高能效比的制冷系統卻并不能達到極致的效果。UPS系統的損耗也是數據中心能耗的主要組成部分，大約占到數據中心能耗的6%-10%。數據中心要進一步節能，必須選擇運行效率更高的UPS。以1MW的數據中心為例，如果選用96%效率的高效UPS，將比選用85%效率的UPS，年用電量可少157萬度以上。