2016年9月20日,國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第3部分:電能能效要求和測量方法》正式發(fā)布。標(biāo)準(zhǔn)號為GB/T 32910.3-2016。該標(biāo)準(zhǔn)是在國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會和工業(yè)和信息化部的共同指導(dǎo)下,由全國信標(biāo)委信息技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展分技術(shù)委員會具體歸口管理,由中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭,在國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、國家發(fā)改委能源研究所、國家電網(wǎng)信息通信分公司、中國移動、浪潮、華為、科計通等幾十家單位和部門歷時3年的編制驗證最終制定完成。
該標(biāo)準(zhǔn)對電能使用效率(EEUE)的測量、計算方法進行了統(tǒng)一的規(guī)定,明確提出我國數(shù)據(jù)中心電能能效要求,將數(shù)據(jù)中心按其電能使用效率值的大小分為節(jié)能、較節(jié)能、合格、較耗能、高耗能共5級。同時,此標(biāo)準(zhǔn)中在充分結(jié)合我國國情的基礎(chǔ)上,為補償系統(tǒng)差異考慮數(shù)據(jù)中心采用制冷技術(shù)、使用負(fù)荷率、安全等級、所處地域不同產(chǎn)生的差異而制定了能耗效率值調(diào)整模型。通過該調(diào)整模型可以實現(xiàn)進行不同數(shù)據(jù)中心的比較,從而形成全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心能效的統(tǒng)一比對標(biāo)準(zhǔn)。此次制定的調(diào)整模型不僅在國內(nèi)處于領(lǐng)先,在國際上也具有原創(chuàng)性。
該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布為推動我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)的綠色健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
延伸閱讀:
數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成和指標(biāo)是怎樣的?數(shù)據(jù)中心主要節(jié)能措施有哪些?本文將為大家一一分享。
數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成
數(shù)據(jù)中心能耗主要來源于IT 設(shè)備、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等。關(guān)于數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成的比例,國內(nèi)外很多企業(yè)和學(xué)者都做了大量的調(diào)查與研究,雖然研究結(jié)果中各部分占比不盡相同,但能耗構(gòu)成因素及排序基本相同。如圖1所示。
1.IT 設(shè)備:由服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的IT 設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的約45%。其中服務(wù)器系統(tǒng)約占50% 左右,存儲系統(tǒng)約占35%,網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備約占15%。
2. 空調(diào)系統(tǒng):由它所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的40% 左右??照{(diào)系統(tǒng)已成為數(shù)據(jù)中心最大的能耗來源之一,常常被認(rèn)為是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重點環(huán)節(jié)。
3. 電源系統(tǒng):由輸入變壓器和ATS 開關(guān)所組成的UPS 輸入供電系統(tǒng),以及由UPS 及其相應(yīng)的輸入和輸出配電柜所組成的UPS 供電系統(tǒng),它們的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的10%左右。其中約7% 來源于UPS 供電系統(tǒng),3% 左右來源于UPS輸入供電系統(tǒng)。
4. 照明系統(tǒng):數(shù)據(jù)中心照明系統(tǒng)約占數(shù)據(jù)中心機房總功耗的3% 左右。
數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)
1.PUE
PUE(Power Usage Effectiveness,電能利用效率)是國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心普遍接受和采用的一種衡量數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施能效的綜合指標(biāo),由Christian Belady 于2006 年提出,其計算公式為:
PUE = PTotal / PIT
其中,PTotal 為數(shù)據(jù)中心總耗電,PIT 為數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備耗電。
PUE 的實際含義,指的是計算在提供給數(shù)據(jù)中心的總電能中,有多少電能是真正應(yīng)用到IT 設(shè)備上。數(shù)據(jù)中心機房的PUE 值越大,則表示制冷和供電等數(shù)據(jù)中心配套基礎(chǔ)設(shè)施所消耗的電能越大。PUE 定義簡單、易于操作,是目前業(yè)界接受程度最高、使用最廣的數(shù)據(jù)中心整體能效評估指標(biāo),也是最符合“能源效率”通用定義的指標(biāo)。
國外先進的數(shù)據(jù)中心機房PUE 值通常小于1.6,而我國的大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE 值大于2.0,平均值則在2.5 以上,這意味著IT 設(shè)備每耗1 度電,就有多達(dá)1.5 度的電被非IT 設(shè)備消耗掉了。
2.pPUE
pPUE(Partial PUE,局部PUE) 是數(shù)據(jù)中心PUE 概念的延伸,用于對數(shù)據(jù)中心的局部區(qū)域或設(shè)備的能效進行評估和分析。在采用pPUE 指標(biāo)進行數(shù)據(jù)中心能效評測時,首先根據(jù)需要從數(shù)據(jù)中心中劃分出不同的分區(qū)( 也稱為Zone)。其計算公式為:
pPUE1= (N1+I1) / I1
其中,N1+I1 為1 區(qū)的總能耗,I1 為1 區(qū)的IT 設(shè)備能耗。
局部PUE 用于反映數(shù)據(jù)中心的部分設(shè)備或區(qū)域的能效情況,其數(shù)值可能大于或小于整體PUE,要提高整個數(shù)據(jù)中心的能源效率,一般要首先提升pPUE 值較大的部分設(shè)備或區(qū)域的能效。
3.CLF/PLF
制冷/ 供電負(fù)載系數(shù)分別是CLF(Cooling Load Factor,制冷負(fù)載系數(shù))和PLF(Power Load Factor,供電負(fù)載系數(shù))。CLF 定義為數(shù)據(jù)中心中制冷設(shè)備耗電與IT 設(shè)備耗電的比值;PLF 定義為數(shù)據(jù)中心中供配電系統(tǒng)耗電與IT 設(shè)備耗電的比值。
CLF 和PLF 可以看做PUE 的補充和深化,通過分別計算這兩個指標(biāo),可以進一步深入分析制冷系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的能源效率。
4.RER
RER(Renewable Energy Ratio,可再生能源利用率)用于衡量數(shù)據(jù)中心利用可再生能源的情況,以促進太陽能、風(fēng)能、水能等可再生,無碳排放或極少碳排放的能源利用。
一般情況下,RER 是指在自然界中可以循環(huán)再生的能源,主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿取?/p>
數(shù)據(jù)中心主要節(jié)能措施
根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究,數(shù)據(jù)中心節(jié)能涉及到建筑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、IT 設(shè)備系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等多個方面,表1 就羅列了目前常用的數(shù)據(jù)中心節(jié)能措施與可能的節(jié)能效果。