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能源互联网如何推动新基建 数据中心能耗大户的摘帽?

发布时间:2021-11-27 18:27 所属栏目:[资源] 来源:互联网
导读:在数据中心综合能源系统的综合评价方面,电能利用效率(PUE)、电能使用效率(EEUE)或基础设施效率(DCiE),是数据中心能耗水平的主要评价指标,但其仅停留在热力学第一定律的视角,尚没有从熵、?的视角去分析和挖掘数据中心能源系统的能效。而且PUE所衡
    在数据中心综合能源系统的综合评价方面,电能利用效率(PUE)、电能使用效率(EEUE)或基础设施效率(DCiE),是数据中心能耗水平的主要评价指标,但其仅停留在热力学第一定律的视角,尚没有从熵、?的视角去分析和挖掘数据中心能源系统的能效。而且PUE所衡量的,只是输入到IT设备的能耗与数据中心总输入能耗之间的关系,并不能全面比较数据中心能源系统的有效输出与系统总输入之间的关系。同时,数据中心的PUE评价,并没有考虑数据中心的碳排放,而新制定的CUE标准,也只是考虑碳排放而没有涉及数据中心的能源能效。还有,Performance/Watt或者Dollar/Watt指标,分别评价的是数据中心单位能耗所提供的性能和收益。
 
    同时,数据中心在考虑高效、经济运行的同时,应尽量实现绿色运行。如此,会出现不同属性评价和优化指标“相悖”之间的权衡问题。比如,数据中心能耗优化目标一般包括:最大化可再生能源利用率、最小化能源成本、最小化碳排量,而这三者之间,往往存在一定的相关性和相悖性。另外,“数据中心绿色等级认证”,虽然从能源效率、节能技术、绿色管理等维度对数据中心进行了综合评估,但仍难以清晰揭示数据中心能源系统的能流分布及用于系统的综合优化。
 
    另外,我国的数据中心,经过几十年的发展,也逐渐形成了数据中心的标准体系。现有数据中心能效的相关标准包括:数据中心能源管理效果评价导则、数据中心能源利用测量和评估规、云计算数据中心能效评估方法、数据中心能源管理体系实施指南、数据中心能源效率限额、能效及排放技术要求和评测方法、数据中心制冷与空调设计标准、数据中心资源利用第3部分:电能能效要求和测量方法、电信互联网数据中心(IDC)的能耗测评方法、绿色数据中心评价标准等。
 
    但是,相对于数据中心的快速建设及信息通信技术的更新迭代速度,数据中心“能效”方面的标准还相对不足,特别是数据中心能效方面的国标和行业标准还有较大欠缺,未能跟上数据中心IT设备的更新速度。因此,需要建立健全数据中心的能耗优化评价指标,以及面向不同等级及气候区域的数据中心能效评价标准。
 
顶层规划——数据中心提质增效的必要环节
 
    顶层规划不光是能源互联网、综合能源系统的必要环节,更是新基建数据中心规模快速发展下提质增效的重要环节,数据中心的顶层规划,应与其能源系统的顶层设计统筹考虑。
 
    据统计,相对于发达国家,目前我国多数数据中心的资源利用率较低。主要原因可归结为,数据中心为了追求高性能、保证服务质量和可靠性,通常采用冗余的设计运行策略。因此,不论当前负载如何,大多服务器都将处于冗余、待机的运行状态。进而,加之数据中心在全国层面不太均衡的发展建设,导致我国数据中心较低的低资源利用率,导致巨大的资源浪费的同时,也会加重数据中心冷却系统、配电装置等配套设备能耗的投入,致使数据中心的能耗成本可达到数据中心运行成本的50%左右。
 
    因此,数据中心能源供应的提质增效,首先要解决好数据中心的利用率问题,而数据中心利用率的提高,重点也在于做好全面、合理的数据中心规划。
 
    一方面,随着新基建的开展和落实,数据中心的建设势必会在全国各地快速上马。因此,需要做好数据中心建设的顶层规划。在满足市场有效需求前提下,积极统筹、合理控制各地据中心的数量和规模,尽可能地优化数据中心可承载的带宽和资源量,尽可能地避免数据中心结构性过剩与业务量不均衡的问题,保证全国数据中心平均利用率的提高。
 
    另一方面,要做好数据中心“算力”、“能效”、“成本”的同步优化。过去由于对“算力”的注重,对数据中心的优化,往往是基于IT负载调度供电系统的优化,即一个局部的单目标优化,很可能会带来其他子系统性能的降低。如单纯优化数据中心的计算系统,通常是在配套设备冗余保证条件下,而这无疑将导致制冷设备等配套设施的过大设计以及运行成本的增加。

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