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绿色运营新典范 ∣ 企业特大型数据中心节能技术与运营体系研究与应用

绿色运营新典范 ∣ 企业特大型数据中心节能技术与运营体系研究与应用 中国建筑标准设计研究院
2015-12-18
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导读:北京灾备中心一期已投运8个机房,自2011年5月投运以来,一直保持安全稳定运行。目前,北京灾备中心负荷还处于较低的水平,PUE值在2.3左右。
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何为数据中心PUE?

  PUE=机房总能耗/IT设备能耗=1+CLF+PLF+ALF
  其中:
  CLF(制冷能效因子)=制冷系统能耗/IT设备能耗
  PLF(供配电能效因子)=供电系统能耗/IT设备能耗
  ALF(照明等辅助设施能效因子) =辅助系统能耗/IT设备能耗

(点击图片可放大)


  PUE值是目前判断数据中心能效的一个共识指标,是宏观性的。但该指标无法显示各主要能耗单位的能效水平,在实际能效管理过程中可操作性较差。因此需要对PUE的数值进行分项拆解,控制到各耗能单位的能效水平,各个击破,可实现PUE值的最大化降低,具有较强的操作性。


北京灾备中心特大型数据中心节能技术与运营体系研究与应用介绍
项目概况

地理位置:北京市亦庄经济技术开发区东区
总用地面积:33000㎡

总建筑面积:26112㎡



  北京灾备中心主楼建筑面积24740㎡,高26.65m,其中地上四层,地下一层;数据中心机房面积约9000㎡,一期使用面积4000㎡;柴油发电机房建筑面积1372㎡,其中地下一层1000㎡。
  服务器机房位于主楼一至四层东侧区域,目前投入使用的机房位于三、四层,每层各有四个机房,共八个机房,分别为3-1机房、3-2机房、3-3机房、3-4机房、4-1机房、4-2机房、4-3机房和4-4机房。机房均按照模块化设计,单个机房内含约140个机柜。

能耗现状

  北京灾备中心一期已投运8个机房,自2011年5月投运以来,一直保持安全稳定运行。目前,北京灾备中心负荷还处于较低的水平,PUE值在2.3左右。
  北京灾备中心基础建设水平高,验收和运行方面有待进一步完善,有一定的安全隐患,系统和设备尚未全面高效发挥性能,运行PUE值较高。
  北京灾备中心目前的PUE为2.3,如果降低20%左右,PUE下降到1.8,机房总能耗将每年节电达到几百万kWh;如果机柜负载达到设计负载,预计每年可节电2000万kWh及以上,其经济效益非常巨大。
  今后相当长的时间内,数据中心运行能耗必然成为制约运营商发展的关键问题之一;如果超大型数据中心实现运维高效节能,将在业内具有难得的竞争力,为企业带来丰厚的利润,为社会节能减排做出突出贡献。

研究与应用

  通过对特大型数据中心节能技术的研究,提出适用于北京灾备中心的绿色数据中心完整环境和设备运行状态监测解决方案,突破对数据中心动力环境的实时、动态、全面、精确监控技术。

  提出数据中心智能能效管理解决方案,突破虚拟化技术、数据中心规划与设计技术、电源与散热技术、安全技术、精简自动配置技术、重复数据删除技术等关键技术;并提出上述关键技术综合运用的优化解决方案。

  提出一套能够有效量化能效的数据中心能效测量指标体系和算法库,为有效减少数据中心IT设备能耗、减少IT硬件设备冗余提供决策的量化依据;提出软硬件系统整合方案、应用的迁移与部署的规划方案,提高数据中心资源使用效率,降低电能消耗,克服过度硬件使用带来的白色环境污染,完成北京灾备中心试点单位机房PUE相比同期下降20%-30%的目标。

  通过对北京灾备中心整体调研,从灾备中心实际的运行工作角度出发,编写北京灾备中心整体说明书,内容主要覆盖灾备中心环境设施和信息机房环境设施整体说明书需要对基础环境各组成部分(如供电系统、给排水系统、综合布线系统、温湿度系统等)进行系统的介绍和说明,项目需完成各组成部分的整体说明架构设计,并为各系统主要工作设计作业指导书、应急预案体系框架和厂商评价体系。


成果反馈

  2012年11月至2013年12月,北京灾备中心运维团队与大型数据中心节能技术研究与应用项目组共同开展针对北京灾备中心的节能实施工作。通过全面的现状调查、分析和大量的测试,找出了机房气流组织、水系统、运行模式等方面存在的节能潜力,选取典型低成本、保安全的节能项目,进行了精细的节能实施工作,取得了显著的节能效果。全年PUE值由2012年的2.2下降至2013年的1.8,整体下降了18.2%,其中2013年11月PUE最低达到1.65,北京灾备中心空调系统能耗大幅下降。

本文作者系标准院绿建中心张庚,转载请标明作者及出处。

数据机房相关业务咨询联络:010-88426827 ; 010-68799165





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中国建筑标准设计研究院
标准院现隶属于中国建设科技集团,是高新技术企业,以标准、设计、研究三大基础业务为核心,以“推动技术进步,引领产业升级”为使命,秉持“一切高标准”的企业精神,致力于以城乡建设领域创新技术集成服务商助力地方政府及企业的绿色协同发展。
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