在这个全年温暖的城市,如何实现数据中心PUE降至1.3以下?深圳已经设定了更为严格的目标,并有“先行者”成功达成。2019年,深圳建筑总院大数据中心设计研究院(简称“深总院”)首次提出并实施了低于1.25的方案;2020年,广东省发布了数据中心五年规划,将PUE1.25推广至全省。在2020年的维缔技术论坛上,深总院院长曾建国详细介绍了他们的设计方案。
高标准、高挑战
自2013年起,大型数据中心被要求不得超过PUE1.5;到了2018年,一些核心城市提出了更严格的要求,比如北京和上海。然而,在2019年,深圳甚至提出了一个前所未有的目标:PUE低于1.25。这一要求对其他地区来说显得尤为艰难,因为随着气温升高,对自然冷却环境的依赖度日益增加。
政策与挑战
12月23日,《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》正式出台,这份文件明确指出到2025年,全中国范围内形成布局合理、绿色集约的大型基础设施网络,并且提到要实现东西部结构性平衡,以及超大型、超级规模数据中心运行电能利用效率达到或低于1.3。这意味着对于南方城市,如位于海边、气候湿热且平均温度较高的地方——深圳,其自然冷却条件不佳,但仍需实现极其高效的能耗管理。
解决之道
降低PUE主要涉及两个方面:充分利用自然冷源减少机械制冷工作时间,以及缩短制冷路径以减少损失。在国内许多运营商和第三方数据中心中,“水系统+板换+冷水机组”的架构非常流行,但这也带来了问题——由于多个换热环节无法持续使用自然条件,全年的很多时间都需要开启电力消耗较大的设备来进行制冷,使得在湿热气候下的PUE很难达到既定的目标。
间接蒸发技术虽然在北方可以有效地利用天然资源,但它对空气湿度和温度有一定的限制,当遇到潮湿或温度较高的情况时,也需要启动机械制凉系统,从而影响整体效率。此外,这种技术可能并不适应深圳这样的环境,因此传统方法似乎无法满足这一新标准。
拆解能耗
为了降低整个系统中的能源消耗,我们必须正确理解PUE值,它是计算IT设备与所有其他支持性设备(如风机、空调等)的能源消耗比值。因此,要降低分子,即非IT侧能源消耗,就必须从整体水平优化开始,将能量模型拆分为三个部分:建筑、电力供应和制冷系统,然后针对每个部分进行精细化调整,以达到最小化非必要消费并提高整体效率。
性能提升与架构优化
曾建国院长提出将数据中心视作一个完整单元,不仅要通过提升单个设备性能和优化整个系统架构来节省能源,还要考虑项目层面的最佳实践。通过这种全面性的方法,可以实现最大程度上的能量节约,同时保证可靠性和灵活性。
黑科技应用
深总院采用了一项名为智能氟泵系统的人工智能黑科技,这项技术结合变频、中间蒸发、高压缩模式,可适应不同场景,而无需大量额外安装或改造。使用这种技术后,在深圳这样的地区可以实现全年的7.66%能效,与p-PUE 0.131相匹配,为现有方案提供了新的可能性。此外,该团队还将AI融入群控中,以便预测未来需求并动态调整输出,从而进一步提高精确性和响应速度,有助于减少10%以上的事故发生率及相关成本增支。
结语:
尽管面临诸多挑战,但这些创新思路正在逐步推动行业向前发展,为那些追求卓越绩效以及可持续发展的小城镇带去希望。在这样一个不断变化世界里,每一次创新的尝试都是向往未来的一步。而当我们回望过去,看待现在,我们会发现,无论是在物质文明还是精神文明方面,都正经历着一次又一次令人振奋的地球转轮革命。
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