隨著數(shù)據(jù)中心的越建越多，規(guī)模越來(lái)越大，能耗也隨之大幅增加。根據(jù)第三方數(shù)據(jù)顯示，2017年全球數(shù)據(jù)中心能耗達(dá)到4162億千瓦時(shí)，相當(dāng)于全球總用電量的2%。在中國(guó)，數(shù)據(jù)中心能耗高速增長(zhǎng)，2016年中國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量超過(guò)1200億千瓦時(shí)，該數(shù)字超過(guò)了三峽大壩2016年全年的總發(fā)電量（約1000億千瓦時(shí)），且而每年10%以上的能耗增長(zhǎng)率給節(jié)能減排和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，降低數(shù)據(jù)中心PUE和建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心成為必然方向。

工信部在2017年4月發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)“十三五”信息通信業(yè)節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見》中指出：“十二五”期間新建大型數(shù)據(jù)中心的能耗效率（PUE）要普遍低于1.5；到2020年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的能耗效率（PUE）值必須達(dá)到1.4 以下。2018年3月，工信部首次公布的《全國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引》中稱：全國(guó)超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE（平均電能使用效率）為1.50，大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.69。而根據(jù)“十三五規(guī)劃”，到2020年，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值將不得高于1.4。

PUE，英文Power Usage Effectiveness，國(guó)際比較通行的數(shù)據(jù)中心能耗效率的衡量標(biāo)準(zhǔn)。PUE值是數(shù)據(jù)中心所有消耗能源與IT負(fù)載消耗的能源比。PUE值越接近于1，表示數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。

數(shù)據(jù)中心電力消耗最大的三個(gè)方面分別是機(jī)房空調(diào)、IT設(shè)備和UPS電源，能達(dá)到數(shù)據(jù)中心總電力消耗的93%。因此，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能問(wèn)題也要圍繞這三個(gè)方面展開，比如機(jī)房空調(diào)方面，有效的利用外部冷空氣、水等自然冷源就是一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的辦法，除此之外，控制好機(jī)房熱源的流動(dòng)；控制到機(jī)房的溫度也是非常有效且經(jīng)濟(jì)的辦法。

充分利用自然冷源

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風(fēng)、水、空氣等自然冷源是大自然的“饋贈(zèng)”， 對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，這些既環(huán)保又省錢，用之不竭的資源可以說(shuō)是最佳的節(jié)能“利器”。由于自然冷源的多種優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心的節(jié)能上。比如微軟的海底數(shù)據(jù)中心、阿里的千島湖數(shù)據(jù)中心、騰訊的貴陽(yáng)數(shù)據(jù)中心都是非常好的利用自然冷源的案例。

作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用湖水作為自然冷源的數(shù)據(jù)中心——浙江千島湖數(shù)據(jù)中心，受到國(guó)內(nèi)IT和空調(diào)界的高度重視。該工程節(jié)能效果十分顯著——2017年7月，當(dāng)室外氣溫高達(dá)40℃時(shí)，該數(shù)據(jù)中心的機(jī)械制冷設(shè)備也無(wú)需開機(jī)。但對(duì)該工程是否會(huì)影響千島湖水質(zhì)，破壞生態(tài)環(huán)境有所擔(dān)心，事實(shí)上該工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中己經(jīng)高度重視這一問(wèn)題，并采取了相應(yīng)措施。另外一個(gè)采用湖水作為自然冷源的數(shù)據(jù)中心——湖南東江湖大數(shù)據(jù)中心一期己開始有用戶入駐，該工程由于取水于湖水下泄10km處，水溫年平均溫度低于13℃，因此可以完全在生態(tài)友好的條件下運(yùn)行。該工程采用了多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，被國(guó)內(nèi)外IT業(yè)界和空調(diào)界關(guān)注。

千島湖數(shù)據(jù)中心

選擇高緯度的嚴(yán)寒地區(qū)

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選址對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)非常的重要，不同的選址可能就決定了數(shù)據(jù)中心的成敗。在節(jié)能方面也是如此，越來(lái)越多的企業(yè)，比如谷歌、蘋果、Facebook開始將新建數(shù)據(jù)中心選址在高緯度、高海拔的地區(qū)，甚至是選址在接近北極的地區(qū)。

我國(guó)地域廣闊，從北到南，從東到西，跨越了多個(gè)氣候區(qū)。圖2為《民用建筑設(shè)計(jì)通則》給出的我國(guó)建筑氣候區(qū)劃圖。對(duì)于某個(gè)具體的數(shù)據(jù)中心，如果采用自然冷卻，除了要了解項(xiàng)目所在地所屬的氣候區(qū)，更關(guān)鍵的是要掌握當(dāng)?shù)貧v年的氣象參數(shù)。

我國(guó)建筑氣候區(qū)劃圖

水側(cè)自然冷卻各省會(huì)城市PUE如下圖所示：PUE值最低為哈爾濱市為1.254，海口最高為1.356。中國(guó)大陸地區(qū)PUE值分布趨勢(shì)是，緯度高度地區(qū)PUE值低于緯度低地區(qū)PUE值，同緯度西部地區(qū)PUE值低于同緯度東部地區(qū)PUE值。

大陸城市水側(cè)自然冷卻PUE排序

利用可再生能源

3

太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等新能源已成為數(shù)據(jù)中心尋求替代傳統(tǒng)供電模式的首選。在新能源的應(yīng)用上，創(chuàng)新型的IT公司比傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商或DC數(shù)據(jù)中心服務(wù)商更加積極。比如美國(guó)的蘋果、谷歌，國(guó)內(nèi)的騰訊、阿里等公司走在了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的前列。

風(fēng)能和太陽(yáng)能具有間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心通過(guò)能源購(gòu)買協(xié)議（PPA）來(lái)綠化整個(gè)電網(wǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行方與可再生能源電力供應(yīng)商簽訂一份長(zhǎng)年可再生能源的供能合同，確保可再生能源能夠源源不斷地注入電網(wǎng)，于是接入電網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心就可以間接使用可再生能源。

谷歌與NextTra（售電公司）簽署了第一個(gè)20年的PPA協(xié)議，給位于Council Bluffs的數(shù)據(jù)中心購(gòu)買了114MW的風(fēng)電。2013年6月，谷歌在瑞典購(gòu)買了72MW風(fēng)電，以便給位于芬蘭的數(shù)據(jù)中心提供可再生能源（北歐五國(guó)中除了冰島，挪威、瑞典、丹麥和芬蘭已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)）。谷歌已經(jīng)是世界上最大的可再生能源購(gòu)買企業(yè)，截至到目前，谷歌已經(jīng)在全球簽署了20項(xiàng)購(gòu)買協(xié)議，總裝機(jī)容量達(dá)到2.6GW，預(yù)計(jì)給可再生能源發(fā)電商帶來(lái)35億美元的投資。這些分布在世界各地的可再生能源將為谷歌的數(shù)據(jù)中心提供清潔的電力。

提高人員節(jié)能意識(shí)

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除了加強(qiáng)全體員工節(jié)能減排的意識(shí)外，還可以通過(guò)一下幾種方法：針對(duì)機(jī)柜增加盲板；針對(duì)機(jī)房精密空調(diào)進(jìn)行改造，使其具有天然冷卻功用—選用氟泵節(jié)能體系；樹立機(jī)房散熱及氣流組織模型；針對(duì)機(jī)柜設(shè)備自動(dòng)送風(fēng)元件—ADU；針對(duì)機(jī)柜進(jìn)行冷通道封閉；機(jī)房增加新風(fēng)體系；規(guī)劃一套機(jī)房全體監(jiān)控體系，幾種節(jié)能改造辦法，關(guān)于老舊數(shù)據(jù)中心量體裁衣、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，剖析出最恰當(dāng)?shù)脑敿?xì)解決辦法，并經(jīng)過(guò)高智能化的監(jiān)控和精密化辦理保護(hù)，在確保高可用性和高可靠性的前提下，最大化完成數(shù)據(jù)中心機(jī)房能耗的節(jié)能優(yōu)化。?

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的『数据中心』降低PUE值4种方法的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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