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數(shù)據(jù)中心能源發(fā)展趨勢(shì)

考慮到數(shù)據(jù)中心的實(shí)際能源消耗量,以及能源通常是最大的可控成本這一事實(shí),數(shù)據(jù)中心管理人員都迫切的希望能夠盡可能百分百的發(fā)揮其電力成本的價(jià)值。

數(shù)據(jù)中心能源發(fā)展趨勢(shì)

今天,曾經(jīng)的數(shù)據(jù)購(gòu)買(mǎi)決策所需的可用性級(jí)別已經(jīng)被定義,其基本上取決于價(jià)格,使得盡可能降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本的首要目標(biāo)是能源??紤]到數(shù)據(jù)中心的實(shí)際能源消耗量,以及能源通常是最大的可控成本這一事實(shí),數(shù)據(jù)中心管理人員都迫切的希望能夠盡可能百分百的發(fā)揮其電力成本的價(jià)值。

能源效率

數(shù)據(jù)中心業(yè)界在尋求降低能源消耗的過(guò)程中,對(duì)于不間斷電源(UPS)系統(tǒng)日漸激發(fā)了強(qiáng)烈的興趣,同時(shí),積極開(kāi)拓新的技術(shù)和操作程序也是較實(shí)用的開(kāi)拓方向。

Eco模式(Eco-mode)是UPS的節(jié)能特點(diǎn),負(fù)載是通過(guò)靜態(tài)旁路線路供電。在過(guò)去,這種解決方案已大部分消失閑置,因?yàn)槌杀拘б娣匠桃巡蛔阋源_保應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的增加。一個(gè)正常的雙變換UPS將輸入的AC切換到DC.電池連接到直流(DC)源以提供連續(xù)充電,然后直流逆變回交流電源(AC)以提供給服務(wù)器。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)發(fā)生功率損耗。而在Eco模式下,旁路路徑直接連接輸入的交流電到輸出的交流電。

“今天的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們更傾向于利用eco模式有幾大原因?!?span> ABB功率調(diào)控(ABB Power Conditioning)總經(jīng)理Perry Field表示說(shuō)?!笆紫仁怯捎谠?span>UPS和服務(wù)器電源技術(shù)的雙雙改進(jìn)。UPS技術(shù)已經(jīng)提高到一個(gè)新水平:使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)于電源更有信心,UPS將透明的進(jìn)行補(bǔ)償。在服務(wù)器的改進(jìn)方面,內(nèi)置的多功能便是很好的證明,從而大大減輕了運(yùn)營(yíng)商對(duì)于需要保護(hù)電源相關(guān)的事件的關(guān)注?!?span>

另一個(gè)因素是,較之較小的數(shù)據(jù)中心,停電在典型的超級(jí)中心顯得不那么頻繁。較大型的數(shù)據(jù)中心往往被連接到傳輸級(jí)的電源,長(zhǎng)時(shí)間的中斷是罕見(jiàn)的。

在過(guò)去,eco 模式只能帶來(lái)1-2%的能源節(jié)約,這使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們不值得冒這個(gè)險(xiǎn)。但是,技術(shù)的改進(jìn)提高了風(fēng)險(xiǎn),而且在如此競(jìng)爭(zhēng)激烈的超級(jí)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)上,能源成本節(jié)省1%,就能帶來(lái)相當(dāng)理想的成本優(yōu)勢(shì)。

可重復(fù)使用的能源

通常,在可重復(fù)使用和可再生能源領(lǐng)域的行動(dòng)往往比高談闊論少得多。但毫無(wú)疑問(wèn)的是,二者對(duì)于提高資源的使用效率和可靠性都將越來(lái)越重要。因此,我們要再次強(qiáng)調(diào)“減少,再利用,再循環(huán)” 這一口號(hào)。

業(yè)界正在考慮各種不同的策略以減少數(shù)據(jù)中心的散熱。一種策略是采用直流電壓以供給服務(wù)器。在每臺(tái)服務(wù)器中,交流-直流變壓器是一個(gè)主要的熱源,但通過(guò)消除變壓器,可以大大減少熱量。

但在短期內(nèi)廣泛采用這種方法是不可能的。同時(shí),數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商也在尋找其他的方式以回收和重復(fù)利用這些熱量。

雖然一些數(shù)據(jù)中心建在相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū),以利用較低的土地/空間成本優(yōu)勢(shì),但其他項(xiàng)目則需要采取相反的做法,定位在城市中心地區(qū)。在這種情況下,服務(wù)器所產(chǎn)生的熱量可以用來(lái)給相鄰建筑物的供熱。

可再生能源

許多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商都在積極的調(diào)研可再生能源。這在方案具備提供低成本能源的潛力,同時(shí)還為那些地區(qū)電網(wǎng)的可靠性存在問(wèn)題的數(shù)據(jù)中心提供了一種替代方案。當(dāng)然,可再生能源也有其自身的可靠性問(wèn)題:風(fēng)力可能不夠大,太陽(yáng)日照可能不足,或者也有可能是風(fēng)力夠大、太陽(yáng)日照充分時(shí),數(shù)據(jù)中心又不需要太多的電力了。

“為了實(shí)現(xiàn)可再生能源的好處,同時(shí)克服其局限性?!?span> Perry解釋說(shuō),“數(shù)據(jù)中心可以依靠多種資源發(fā)電結(jié)合的方法,如區(qū)域電網(wǎng),柴油發(fā)電的微電網(wǎng)和可再生能源發(fā)電相結(jié)合的方法。這不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù),但其正在走向成功,主要是在偏遠(yuǎn)社區(qū)或工業(yè)設(shè)施如電網(wǎng)輸送功率特別昂貴或不可靠的地區(qū)?!?span>

今天的技術(shù)已經(jīng)能夠成功地解決了在微電網(wǎng)中出現(xiàn)的功率流轉(zhuǎn)換的相關(guān)問(wèn)題了。蓄能器可以在設(shè)備運(yùn)行需要時(shí)提供電源,同時(shí)在可再生能源生產(chǎn)超過(guò)當(dāng)前電力需要時(shí)蓄能。

“由于微電網(wǎng)的復(fù)雜性,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心只是簡(jiǎn)單的將其看作是較之區(qū)域公共供電的一個(gè)低成本的電源?!迸謇锉硎??!叭欢诳煽康碾娏?yīng)缺乏的地方,人們正在認(rèn)真研究這些替代方案。隨著技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步簡(jiǎn)化了微電網(wǎng)的管理,我們有望看到數(shù)據(jù)中心業(yè)界越來(lái)越接受這一概念。”

更多的采用中壓系統(tǒng)

技術(shù)并不總是能夠很好地實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘮U(kuò)展。數(shù)據(jù)中心低電壓(低于480 V)系統(tǒng)的采用就是一個(gè)很好的例子。企業(yè)規(guī)模的數(shù)據(jù)中心非常適合于使用低電壓。不過(guò),隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,低電壓的弊端開(kāi)始增加:包括效率低下、提高了資本和運(yùn)營(yíng)成本。

低壓系統(tǒng)的投資成本比較高,因?yàn)樗鼈冃枰罅康膶?dǎo)線,大型的交換機(jī)和多個(gè)斷路器。維護(hù)所有這些設(shè)備無(wú)疑增加了維護(hù)成本。而另一方面,中壓系統(tǒng)則提供了更集中的方式。雖然低電壓系統(tǒng)可以以較低的功率等級(jí)提供10 UPS單元,而中壓系統(tǒng)可能僅具有23個(gè)。

“在中壓系統(tǒng)的電流下,整個(gè)系統(tǒng)的效率是非常高的。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)于傳統(tǒng)的低壓系統(tǒng)的舒適度依賴意味著中壓系統(tǒng)的普遍采用可能會(huì)謹(jǐn)慎地緩慢進(jìn)展。然而,隨著業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者開(kāi)始朝著這方面過(guò)渡,更多的采用中壓系統(tǒng)的趨勢(shì)有望期加快?!?span>

中壓系統(tǒng)能夠在超大型的數(shù)據(jù)中心提供更多的優(yōu)勢(shì),但這種優(yōu)勢(shì)在5-10兆瓦的小型數(shù)據(jù)中心則會(huì)縮小。

追蹤預(yù)測(cè)趨勢(shì)

在許多行業(yè),預(yù)測(cè)趨勢(shì)是非常困難的。但在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng),一些趨勢(shì)很容易確定的。一個(gè)例子是,在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),更多的數(shù)據(jù)處理將在超級(jí)數(shù)據(jù)中心完成,這些巨大的倉(cāng)庫(kù)的計(jì)算能力將堅(jiān)持不懈地尋求解決方案,降低成本,實(shí)現(xiàn)價(jià)格優(yōu)勢(shì)。通過(guò)新的技術(shù)提高能源效率,包括更高級(jí)的UPS系統(tǒng)和中壓的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是一種很有前途的用來(lái)提高效率的路徑。

“設(shè)備制造商將繼續(xù)對(duì)企業(yè)客戶需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)的需求作出反應(yīng),這必將導(dǎo)致能源效率和電能質(zhì)量的更大的改進(jìn)?!?span> Perry預(yù)測(cè)。“隨著技術(shù)的進(jìn)步與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們不斷探索能源管理新思路的意愿相結(jié)合,必將繼續(xù)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心技術(shù)的創(chuàng)新和能源效率的提升?!?span>

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