深圳,一个全年温暖的城市,如何在这里实现数据中心PUE(能效比)低于1.3?这是一个挑战,但也是机遇。深圳的目标是1.25,而且已经有“先行者”率先达成了这一目标。在2019年,深圳建筑总院大数据中心设计研究院首批设计了低于1.25的方案,并成功实施;2020年,广东省发布了数据中心五年规划,将PUE1.25推广至全省。在维缔技术(VERTIV)的2020设计院高峰论坛上,深圳建筑总院大数据中心设计研究院院长曾建国详细介绍了深圳低于1.25的方和设计方案。
标准越来越高
从2013年的工信部提出新建大型数据中心PUE不超过1.5开始,一直到2018年的北京提出PUE不超过1.4,再到2019年的上海要求新建数据中心的PUE不超过1.3,以及最近的一份国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合出台的《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》,提出了到2025年全国范围内形成布局合理、绿色集约的大型超大型数据中心运行电能利用效率降到1.3以下。这意味着对于温度较高地区,如深圳,这样的要求更是显得尤为严格。
然而,由于气候因素,不同地区对自然冷源利用能力不同。例如,在南方城市如深圳,全年平均气温都在22.3℃以上,即便是在冬季,也难以达到“百分百利用自然冷源”的条件。因此,要实现这样的目标,就必须充分发挥现代科技手段。
主要手段包括两方面:一是充分利用自然冷源,以减少机械制冷工作时间;二是缩短制冷路径,以降低传输过程中的损耗。在中国许多运营商和第三方数据中心中,最常见的是使用水系统架构,这种架构虽然复杂,对建设过程要求较高,但对建筑形式无限制,是非常成熟且国内主流。但对于像深圳这样湿热气候下的水系统最大的软弱点就是换热环节无法全天使用自然馈赠,因此需要开启冷水机组,这样就很难达到PUE小于或等于1.3。
间接蒸发技术
近几年间接蒸发冷却技术逐渐兴起,在北方很多区域能够有效地利用自然冷源,但它对空气湿度和温度有一定的要求。当遇上空气湿度太高或温度也不低时,也需要开启机械制冷,因此在湿热气候下也存在问题。这意味着要实现PUE低于或等于1.25,在传统制冷方案下几乎是不可能完成艰巨任务。
拆分能耗
要降低PUE,就必须正确理解其构成:总耗电量与IT设备耗电量之比。具体来说,就是尽可能地降低总耗电量,大部分用在基础设施侧,如风火水电设备,其中尤其是在制冷环节,如冷机、空调等设备。一种思路便是将整个系统看作整体,从绿色建筑层面讲,现在趋势更加注重环境保护,因此重点集中在电力和制冷两个领域:提高能效、高效传输,以及超级转换这两个领域本质上都是简单设备与最小功耗结合,每部分控制一定数值,最终实现整体价值提升。
性能提升 架构优化
曾建国院长提出的另一种方法则是通过设备性能提升以及系统架构优化来达到目的。他强调将整个项目视为单个整体,不仅要考虑每个单独单位,还要考虑整个项目水平上的节能。这可以概括为三个关键点:第一点是通过预测未来需求来进行精确管理;第二点是不让任何资源浪费;第三点则是在保证可靠性的前提下最大程度地提高资源使用效率,比如AI智能群控技术,可以根据IT负载变化自动调整输出,从而实现按需智慧控制。此外,他还提到了智能氟泵系统,它是一种黑科技,可以使得在没有特殊环境条件下仍然能够保持极好的能效表现,而不是依赖特定的天气条件,因为它采用的是无水循环模式,所以不会受到湿度影响,使得这种方式适用于所有天气情况,无论多么炎热或者干燥的情况都会效果良好。而且他指出这种解决方案并不只是针对某些特定场景,而是一种通用的解决方案,它可以应用到任何类型的地形环境中去。
标签: 地理人物