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           随着人们的工作和生活日益数字化,数据中心市场将会继续快速增长。尽管数字化技术带来了革命性的变化,但存储和处理大量数据的数据中心耗费了大量的电力,导致数据中心行业的碳排放量与航空行业一样多。

          根据TGG的一项分析显示,数据中心电力消耗最大的三个方面分别是机房空调、IT设备和UPS电源,占到数据中心总电力消耗的93%。因此,降低数据中心的PUE也要围绕这三个方面展开。

          1、好的选址是一切的开始

           选址对于数据中心来说非常的重要,选址的好坏甚至可以直接影响到数据中心的成败。2016年,工信部就曾发文,引导大型数据中心优先在能源相对富集、气候条件良好、自然灾害较少的地区建设。在节能方面也是如此,越来越多的企业,比如谷歌、苹果、Facebook开始将选址在高位地、高海拔的地区建设数据中心,甚至是选址接近北极的地区。

          2、充分利用自然冷源

          风、水、空气等自然冷源是大自然的馈赠。对于数据中心来说,这些既环保又省钱且用之不竭的能源可以说是最佳的节能利器。通过对出入气流的隔离引导,可以充分利用外界的冷空气将数据中心内部产生的热量带走。通过水热交换器把室外侧的空气冷量转移到空调冷冻水系统,从而降低数据中心温度。由于具备节能、环保、低成本等多种优势,自然冷却技术已经被广泛的应用到数据中心节能上了。比如微软的海底数据中心、阿里的千岛湖数据中心、腾讯的贵阳数据中心都是非常好的利用自然冷源的案例。

          3、调高数据中心温度

          温度对于数据中心非常重要,按照通用的评估方法,温度每提高10℃,可靠性要下降25%。数据中心这样常年保持在较低的温度虽然可以最大程度保障无局部热点,但是却造成了能源的极大浪费。现在的数据中心设备都会做高低温实验,工作温度上限可达45℃,所以适当地提升数据中心的运行温度,不仅可以节约能源,而且并不会给增加设备的故障率。目前,在数据中心行业提升数据中心的运行温度已经成为了普遍共识,有些数据中心专门采购耐温的设备,降低数据中心的能源消耗。
              如今,有一些技术解决方案和工具可以使数据中心设施在不降低可靠性和安全性的前提下,以更低的能耗更高效地运行。

          数据中心客户应该注意

           数据中心提供商的许多客户都制定了严格的企业和社会责任目标,其中包括外包数据中心的能耗和碳排放,以计算其自身的碳足迹。虽然要求采用更可持续的数据中心解决方案是一回事,但是如何确定数据中心设施是否实际上是“绿色”?其“绿色”程度如何?许多数据中心提供商都在宣称其数据中心致力于实现绿色环保,但其“绿色”有许多不同的色调。

          一、设计与建设

          在设计和建设可持续发展的大型数据中心时,需要在采用绿色环保措施而不损害其运营和电力可靠性之间取得平衡。构建可持续发展的数据中心意味着建设不会对地球造成环境影响的数据中心设施。这也意味着要考虑建设材料的可回收性,尽量减少垃圾填埋量,回收数据中心产生的废热,同时确保数据中心设施得到良好维护。

          在建筑数据中心设施方面,BREEAM(英国建筑研究机构环境评估方法)标准着眼于建筑的绿色资质,验证其性能并将其与可持续性标准进行比较。BREEAM从能源到生态的各种指标衡量可持续价值。所有这些类别都涉及最具影响力的因素,其中包括减少碳排放的设计;耐久性和弹性;适应气候变化;生态价值和生物多样性保护。除了致力于满足BREEAM标准之外,许多数据中心产品供应商还采用模块化的构建方法,在需要时部署更多的容量。这提高了利用率,并最大限度地提高了效率(从运营和成本角度来看)。

          二、数据中心的供电

          可以说,数据中心运营最难解决的问题之一是降低数据中心能耗和产生的热量。长期以来,不断处理和存储数据的服务器使人们的数字化生活成为可能,但这对环境带来不利影响。报告表明,目前全球数据中心每年耗电200至500TWh。将占到全球电力需求的1%,超过一些国家的耗电量。

          随着技术的发展和出现更多的电力需求,可再生能源的价格如今不断降低。这不仅提高环保意识,而且在经济上也有潜在收益。购买者可以就可再生能源的长期固定价格或稳定价格合同进行谈判。近年来,氢燃料电池的成本大幅下降,以至于成为备用发电的一种经济可行的替代品。

          从长远来看,可再生能源的成本可能比任何化石燃料发电设施生产的电力还要低。事实上,平均而言,新建太阳能发电设施和陆上风力发电的运营成本低于许多现有燃煤发电厂的运营成本,而且这种趋势正在加速发展,从而在将来完全淘汰燃煤发电厂。

           数据中心在推动氢气的采用方面起着重要作用。这项技术可能会使吉宝数据中心目前在新加坡进行的浮动式数据中心项目受益,该项目利用吉宝集团的专业知识来开发解决方案,以减轻传统数据中心的土地、水和能源的限制。数据中心行业还是推动基础设施转型的新工程技术的先驱。全球性企业正在积极探索氢的生存能力。例如,微软公司宣布成功测试了使用250kW氢燃料电池系统为一排服务器供电的计划,并计划将测试规模扩大到3MW。随着需求的增长,数据中心行业可能成为氢经济的催化剂,在氢经济中刺激供应链转型。设备制造商已开始着手开发100%氢燃料的燃气轮机,预计将在2025年之前准备就绪。绿色氢技术的举措和进步令人鼓舞。

          随着氢燃料电池和可再生能源生产成本的持续下降,运营商处于在新数据中心构建中采用该技术的有利条件。这涉及对设计、能源、储能、设备和维护的重新思考。政府的作用对于制定监管框架和促进氢气基础设施的发展也将至关重要。未来,数据中心行业将朝着绿色氢能发展。其价值链上的行业合作伙伴以及政府必须采取大胆的行动,并设计出适用于整个生态系统的解决方案。

          三、使用最新技术

          在传统的数据中心中,冷却设施的能耗甚至与服务器能耗相同。如今采用先进的冷却技术,并部署密封的热通道或冷通道技术,数据中心能耗大幅下降。现在可以采用许多技术和方法来提高效率并减少碳排放。此外,升级和更换数据中心设施和设备就可以达到可接受的环境条件:

          1.部署高效的服务器,这意味着可以部署更多的服务器,从而更加注重空气管理、冷却和密闭系统。

          2.UPS(不间断电源)可以“休眠”未使用的容量以减少电力损耗。

          3.计算机房空调(CRAC)通常配备变速风扇可以根据需求进行调节以减少能耗。

          4.配备变速驱动器的水泵可以根据需求进行调节以减少能耗。

          5.冷水机组通常具有“自然冷却”功能,在某些温度范围内,能够以更低的成本提供冷却。

          6.部署地源热泵和空气源热泵,并利用可用的清洁资源。

          虚拟化技术的应用:一般的服务器运行功率都在400瓦左右,这样的服务器连续运行一天就会用掉十几度的电。虚拟化能在计划范围内针对低利用率或者高能耗对症下药。在数据中心通过部署虚拟化可以提升设备的使用效率,一般一个服务器只能跑一个业务或者几个业务,通过虚拟化技术,将服务器虚拟成多台设备,这些设备都独立运行,提升了服务器的使用率,这样就可以减少数据中心同时运行的服务器数量,当需要增加新的业务时再开启一些服务器。 

          提高人员节能意识:数据中心运维的人员需要有节能意识,当关注到自己工作的诸多细节和改善这些细节后,往往会给数据中心带来意想不到的效果。每个数据中心都有自己的特点,只有这些掌握工作细节运维的人员主动去关注节能,才能真正为数据中心带来节能。

          总之,改进数据中心的建设和管理,可以减少能耗以及相关的环境影响。数据中心提供商有义务将其对环境和周围社区的不利影响降到最低,他们不仅需要实现可持续性发展的承诺,而且满足客户日益提高的环保要求,并且能够带来商业利益。因此,数据中心朝着更加高效和更可持续性的方向前进比以往任何时候都更加重要。

           

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