數據中心日益增長的電力需求正在迅速發展成為一個特別值得關注的問題,數據中心管理者越來越清楚地意識到“數據中心的能耗成本將越來越高于硬件購置成本”。互聯網使用的急劇增加，導致數據中心的數量、規模和密度也隨之急劇擴大。雖然數據中心歷經升級，但仍然難以跟上新媒體需求的步伐。
新一輪能源爭奪已經初露端倪。據統計，2007年中國IT產品的總耗電量約為300億～500億千瓦時，幾乎相當于三峽電站一年的發電總量，其中數據中心IT產品的耗電量占到約40%。根據國家工信部的統計，“十二五”期間，全國數據中心的耗電將要翻番。因此，數據中心的節能也成為“十二五”一大課題。國資委已經頒布了《中央企業節能減排監督管理暫行辦法》，指導監督中央企業在節能減排和轉變發展方式中進一步發揮表率作用。據悉，納入國家重點監控的千家企業中，中央企業及其所屬企業有197家，“十一五”期間承諾節能2000多萬噸標煤。而在去年年底，中國政府承諾，到2020年將把單位GDP碳排放在2005年的基礎上減少40%到45%。
從能源開始給數據中心退熱
數據中心在消耗電力的同時，產生大量的熱量。隨著溫度的升高，IT硬件的可靠性大幅降低。據估計，溫度升高10°C(18°F)，電子設備的長期可靠性降低50%(ArrheniusTheory)。于是不得不對其進行降溫處理，，由此又帶來了PUE的問題。也就是是說IT設備所消耗的電能，與IT配套設施所消耗的電能比率是多少。國外數據中心PUE值通常在1.6～2.0范圍內，而國內機房多在2.0以上。也就是說為IT設備提供的一度電的同時要消耗掉2度以上的電。這其中有很大的一部分是為UPS電源電池制冷上。為什么說給數據中心退熱要從電源開始呢？同風冷、水冷等節能方式相比，降低電源系統開支是最簡單，操作最為直接的一種方式。
眾所周知，UPS的能耗在整個數據中心里占到18%左右，大家可能感覺不是很大的數字，但是如果乘以數據中心實際功耗（IT能耗）就是很大的數字。目前，國內在建的超大型的數據中心規模都是在20兆瓦、30兆瓦，如果乘以15%甚至20%就變成非常大的能耗。
運用飛輪儲能技術構建綠色電源
國外數據表明，在UPS應用中，飛輪儲能正在逐步取代鉛酸蓄電池，成為主流技術。之所以有這樣的發展勢頭，據美國Active Power公司大中國區總裁王桓介紹，飛輪儲能有3大優勢。
首先，作為一種機械儲能的方式，飛輪儲能的可靠性高，而這正是數據中心對UPS提出的首要要求。根據權威鑒定機構給出的數據，以傳統化學蓄電池的故障率為1%計算，飛輪儲能的故障率要低7倍。
第二，效率高、節電潛力大。傳統化學蓄電池的效率在90%~91%左右，而飛輪儲能UPS滿載效率為98%。一般情況下，大型數據中心的負載在50%以下，此時Active Power飛輪UPS的效率是97%，在40%帶載率時是9694%；而傳統蓄電池這兩項數據分別是85%~87%和82%~83%。因此，對于數據中心更有意義的是，帶載率越低的時候，飛輪節省的能量越多。
跟傳統UPS相比，飛輪UPS節省了25%的能耗。以一個10兆瓦的數據中心為例，飛輪UPS一年可以節約1000萬度電。何況中國現在出現很多大型數據中心，有些高達60兆瓦，因此節電潛力巨大。
第三，降低邊際成本。據悉，能耗成本已經占IT行業運營成本的30％～50％，這其中，UPS、空調等周邊設備的耗電量大大高于主機電量。而飛輪UPS不需要空調降溫，節約了空調的成本和耗電。同時壽命長達20年，節省了更換蓄電池的費用。王桓表示，以10年計算，可以幫助客戶節省60%的成本。
據悉，位于美國科羅拉多州的Broomfield數據中心，是世界上最早同時也是使用機架冷卻方案規模最大的數據中心。該數據中心應用“機架冷卻系統+節能冷水機組+飛輪UPS”方案實現了節省能源和空間。Broomfield使用無蓄電池組的飛輪UPS替代了普通UPS,這不但節省了蓄電池組的前期購置成本和后期維護成本，最重要的是減少了鉛和酸的污染。
鉛酸蓄電池在歐美國家回收都需要交費，我國尚未有相關法律對其作出限制，一旦出臺相關規定，使用鉛酸電池的成本將會越來越高。從2000年至今，生產飛輪UPS的ActivePower公司已經幫助客戶節省超過兩億度電能，消除了超過190萬節鉛酸蓄電池（約含2.7萬噸鉛）的使用，減少了超過80萬噸CO2的排放。
據統計，目前中國數據中心的規模每年保持兩位數的增長，超過世界平均水平，呈現過快的增長態勢。中國已成為全球最大、發展最快的UPS電源市場之一。從電源開始對數據中心進行綠化，同時再輔以其他措施，綠色數據中心建設將不再遙遠。
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