作為現(xiàn)代企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，數(shù)據(jù)中心的價值地位不斷凸顯。然而，伴隨企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷擴大，數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備數(shù)量越來越多，數(shù)據(jù)中心面積也越來越大，隨之而來的問題，就是電力耗費越來越多，能耗成本越來越大。

全球權(quán)威咨詢機構(gòu)Gartner提出，目前，很多企業(yè)數(shù)據(jù)中心每年在用電成本上的花費已經(jīng)大于當(dāng)年在IT硬件設(shè)備上的投資，而且該趨勢往后將更加明顯。可見，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心既面臨不斷擴容的壓力，又面臨不斷增長的能耗困境。因此，如何降低能耗成本，實現(xiàn)一個綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心，成為如今企業(yè)CIO們的普遍追求。

應(yīng)該說，能耗高是當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的普遍現(xiàn)象。有研究表明，在目前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的整體能耗中，IT設(shè)備約占30%，空調(diào)系統(tǒng)約占45%，配電系統(tǒng)約占24%，另有1%用于照明、維修和辦公設(shè)備等。

根據(jù)萬國數(shù)據(jù)多年運營數(shù)據(jù)中心的經(jīng)驗來看，實踐綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心，關(guān)鍵在于"舞動"一條長尾曲線。這條節(jié)能長尾曲線，前段由建筑群體能耗、IT設(shè)備能耗、空調(diào)能耗、UPS能耗等"大指標(biāo)"組成，尾部則由氣流組織設(shè)計、設(shè)備擺放位置、機柜和服務(wù)器之間的距離、維護(hù)難易程度等眾多"小指標(biāo)"組成。對于企業(yè)CIO而言，既要抓大，又不放小，數(shù)據(jù)中心才能變得更加綠色。

IT設(shè)備首當(dāng)其沖

服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備……數(shù)據(jù)中心里這些"嗡嗡作響"的"大塊頭"是最直觀的耗電設(shè)施。如今，在綠色節(jié)能浪潮的推動下，各大廠商也紛紛通過各種方式改進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)，降低產(chǎn)品能耗。

典型的例子就是采用刀片式服務(wù)器。通過這種高密度設(shè)備取代傳統(tǒng)服務(wù)器，在配合虛擬化技術(shù)，企業(yè)數(shù)據(jù)中心不僅可以減少物理服務(wù)器的數(shù)量，而且能夠減緩機房面積擴展，兩方面減少電力消耗。事實上，刀片式服務(wù)器使用同樣的商用處理器，能源和冷卻的要求比目前的機架服務(wù)器節(jié)省10%.刀片式服務(wù)器與機架服務(wù)器相比的好處是減少了輸入/輸出電纜線及設(shè)備空間。

對于數(shù)據(jù)中心的那些老舊服務(wù)器，淘汰更新是實踐綠色節(jié)能的必要途徑。也許，有人會覺得淘汰還能使用的舊設(shè)備，轉(zhuǎn)而采購新設(shè)備，造成了不必要的成本投入。其實不然，因為更新服務(wù)器的成本實際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于老化設(shè)施未來的能源消耗成本。新的服務(wù)器和新的技術(shù)看似增加了投資成本，但是這部分的成本投入往往比維持現(xiàn)有老舊設(shè)施更加廉價。

另外，IT設(shè)備運維管理中的許多細(xì)節(jié)，看似事小，其實節(jié)能作用卻不小。例如取消"空閑"服務(wù)器的任務(wù)，取消不必要的冗余存儲系統(tǒng)，關(guān)閉這些閑置IT設(shè)備，直接減少電能消耗。研究顯示，數(shù)據(jù)中心內(nèi)正在運行的眾多服務(wù)器中總存在一些"空閑"服務(wù)器，這些服務(wù)器耗電但是不做任何有用的工作，用戶可讓非時間緊要型存儲離線工作，待機的磁帶和光盤耗電量較少，而旋轉(zhuǎn)的硬盤則耗電較多。尋找能夠從本地邏輯轉(zhuǎn)移到離線狀態(tài)的存儲任務(wù)，從而不必讓更多的硬盤連接到網(wǎng)絡(luò)。

服務(wù)器電源管理功能能夠?qū)⒎?wù)器的組件控制成閑置和睡眠狀態(tài)，這個功能就像筆記本電腦電源管理一樣。在啟用這種功能時，許多應(yīng)用程序可以很好地工作，實現(xiàn)IT系統(tǒng)的節(jié)能。當(dāng)然，也有一些應(yīng)用程序的響應(yīng)時間要求也許比省電更重要，這就需要根據(jù)實現(xiàn)情況確定。

配套設(shè)施協(xié)同跟進(jìn)

雖然，采用新的節(jié)能型IT設(shè)備，是降低數(shù)據(jù)中心能耗的直接想法。但是，對于那些用來保障IT設(shè)備運行的配套設(shè)備，如UPS、空調(diào)等，CIO們往往缺乏應(yīng)有的注意力。

事實上，數(shù)據(jù)中心配套設(shè)備更是電能消耗的大戶，這其中尤以制冷的電力消耗為最。具體而言，數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的主要節(jié)能途徑包括制冷負(fù)荷計算、合理設(shè)定參數(shù)、送回風(fēng)方式、選用高能效比設(shè)備、冷熱風(fēng)預(yù)處理及動態(tài)組合運營等。

計算數(shù)據(jù)中心制冷負(fù)荷包括數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)設(shè)備的散熱、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、太陽輻射熱、人體散熱散濕、照明設(shè)備散熱和新風(fēng)負(fù)荷等。因此，合理控制數(shù)據(jù)中心區(qū)域內(nèi)的制冷參數(shù)，即設(shè)定合理的溫濕度，即能產(chǎn)生明顯的節(jié)能效果。例如已有的經(jīng)驗表明，如果將制冷參數(shù)降低1℃，可能會產(chǎn)生5%-10%的能耗變化。

高效率地設(shè)計和布置送回風(fēng)方式及送風(fēng)與回風(fēng)通道，對數(shù)據(jù)中心節(jié)能同樣存在重要影響。選用制冷性能系數(shù)和能效比高的空調(diào)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)考慮采用高于《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定中建筑空調(diào)設(shè)備和《計算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》規(guī)定中精密空調(diào)設(shè)備的最低能效比指標(biāo)，采用冷熱預(yù)處理的新風(fēng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)。適當(dāng)進(jìn)行空調(diào)設(shè)備組合配置，能夠動態(tài)提高制冷系統(tǒng)的效率。對于大型數(shù)據(jù)中心機房空調(diào)系統(tǒng)，適宜采用制冷性能系數(shù)和能效比較高的冷水機組空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)能效果同樣明顯。

就空調(diào)設(shè)備而言，其具備四種功能：制冷、電加熱、加濕和除濕。如果采用精密空調(diào)系統(tǒng)，則需要對溫濕度進(jìn)行精確控制，使其相互協(xié)同共同作用。 目前，多數(shù)數(shù)據(jù)中心采用多臺空調(diào)獨立運行模式，由此可能會產(chǎn)生某些問題：由于產(chǎn)品的非一致特性、參數(shù)設(shè)置的不合理及機房氣流組織的不確定性，同一機房內(nèi)多臺空調(diào)可能運行在不同的狀態(tài)，即有些空調(diào)在加濕狀態(tài)而有些空調(diào)在除濕狀態(tài)，白白消耗能源。因此，現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)備廠家推出了精密空調(diào)群控系統(tǒng)，使同一機房內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)工作在相同的狀態(tài)上，從而避免了能源的無謂消耗。

另外，目前部分用戶取消了精密空調(diào)機內(nèi)的小功率加濕器，轉(zhuǎn)而采用獨立大功率的加濕系統(tǒng)，同時根據(jù)熱負(fù)荷的實際情況自動調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)機送風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng)。這些創(chuàng)新技術(shù)，在實際運行中都能起到很好的節(jié)能效果。如果用戶使用這些含有節(jié)能技術(shù)的空調(diào)設(shè)備，雖然在采購成本上有所增加，但從后期應(yīng)用的整體成本出發(fā)，也是能收確?；貓蟮?。

此外，制冷系統(tǒng)相關(guān)的節(jié)能方式還有四種值得一提。1.自然冷卻系統(tǒng)。利用冬季氣溫較低的氣候條件，通過盤管換熱器為機房提供冷源，節(jié)省了空調(diào)機組的用電量，這也是目前采用比較多的一種方式；2.轉(zhuǎn)輪換熱系統(tǒng)。利用轉(zhuǎn)輪換熱技術(shù)，在換熱效率上有了較大的提升，節(jié)能效果顯著，在新風(fēng)系統(tǒng)中已有大量的應(yīng)用，但在機房制冷方面存在設(shè)備安裝、濕度控制等方面的難題有待技術(shù)上的進(jìn)一步完善，目前還停留在實驗階段；3.自然風(fēng)冷卻系統(tǒng)。將冬季室外冷空氣經(jīng)過處理后直接用于IT設(shè)備冷卻，在冬季較寒冷地區(qū)具有非常好的節(jié)能效果。但是存在濕度和空氣潔凈度難以控制等問題，該系統(tǒng)的使用還在嘗試階段；4.濕膜制冷系統(tǒng)。利用水份蒸發(fā)吸熱制冷，主要用于長年濕度較低的地區(qū)。目前一些機構(gòu)正在與廠家聯(lián)合研制，并已取得一定的成果。

在空調(diào)系統(tǒng)用電約占數(shù)據(jù)中心整體用電45%之外，用電占比約24%的配電系統(tǒng)也是節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域。配電系統(tǒng)的節(jié)能主要依靠系統(tǒng)設(shè)計和產(chǎn)品性能的提高。在系統(tǒng)設(shè)計上應(yīng)當(dāng)采用適合自身需要的設(shè)計，避免過度規(guī)劃。在系統(tǒng)配置上，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備負(fù)載的特性，對系統(tǒng)諧波進(jìn)行有效的治理。

具體而言，機房配電系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)關(guān)注以下幾個方面：1.合理規(guī)劃系統(tǒng)冗余度，重點關(guān)注設(shè)備運行是否處于高效狀態(tài)；2.關(guān)注電力傳輸電纜運行的經(jīng)濟性選擇，在電纜線損與價格上尋找平衡點，不能只關(guān)注初期投資成本而忽視長期運行的線損。這是數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中長期被忽視的一個問題；3.選擇高效UPS電源系統(tǒng)。目前常規(guī)的UPS電源系統(tǒng)的效率基本可達(dá)到93%，有些特殊形式的UPS系統(tǒng)效率高達(dá)98%.例如飛輪儲能UPS系統(tǒng)，后備電力由高速飛輪提供，省去了蓄電池，在性能提高的同時更加環(huán)保，是UPS未來發(fā)展的方向之一。

建筑群體不能忽視

綠色數(shù)據(jù)中心首先應(yīng)當(dāng)是綠色建筑。所謂"綠色建筑"實際上是一個寬泛的理念，它既包括了建筑體本身的"綠色"，同時又要求建筑體在其整個生命周期都應(yīng)該是綠色的，包括廢棄階段。

因此，數(shù)據(jù)中心建設(shè)在總體設(shè)計中，需要從TCO、總體空間規(guī)劃、合理氣流組織、系統(tǒng)融合構(gòu)建等方面考慮節(jié)能途徑與節(jié)能措施。數(shù)據(jù)中心的總體設(shè)計更需要關(guān)注工程初期設(shè)計的合理性和適用性，充分考慮到如何在建設(shè)期和運營期內(nèi)降低數(shù)據(jù)中心的日常運營成本，即能耗成本，同時降低數(shù)據(jù)中心的TCO，以提高數(shù)據(jù)中心的整體經(jīng)濟效用比。

目前，專業(yè)化、高等級的數(shù)據(jù)中心已從一幢建筑體逐漸發(fā)展成為建筑群體。例如：災(zāi)難備份中心包括數(shù)據(jù)中心機房主體建筑、動力中心、辦公樓、配套研發(fā)樓和生活輔助樓等。數(shù)據(jù)中心合理的總體規(guī)劃、空間與平面布局是依據(jù)建設(shè)需求進(jìn)行總體設(shè)計的第一步，也是重要的一步?？傮w規(guī)劃確定數(shù)據(jù)中心的等級規(guī)模和系統(tǒng)構(gòu)成，空間與平面布局確定數(shù)據(jù)中心機房的場地分隔、工作流程以及建設(shè)工藝?，F(xiàn)行數(shù)據(jù)中心采用機房密閉護(hù)圍、大空間、少隔斷、適宜的空間容積、人機區(qū)域分離、區(qū)域集中監(jiān)控等，這些都是新一代數(shù)據(jù)中心空間與平面布局所崇尚的設(shè)計理念與節(jié)能策略。

數(shù)據(jù)中心通過精密空調(diào)的運行來確保IT設(shè)備運行所需的特定溫濕度環(huán)境。因此，數(shù)據(jù)中心建筑圍護(hù)的熱工特性是影響精密空調(diào)設(shè)備能效的重要因素之一。我國地域廣闊，各地氣候條件差別非常大，全國劃分為五個氣候區(qū)域，建筑節(jié)能對不同氣候區(qū)域的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱要求有著不同的規(guī)定。

對于建筑體內(nèi)的數(shù)據(jù)中心機房區(qū)域，其環(huán)境溫度和濕度是基于設(shè)備環(huán)境的要求和機房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而定的，通常需要在符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的前提下，加強對數(shù)據(jù)中心機房區(qū)域進(jìn)行建筑熱工復(fù)合計算和設(shè)計處理。同時，根據(jù)數(shù)據(jù)中心所在外部環(huán)境、機房區(qū)域位置的內(nèi)外部環(huán)境，以及數(shù)據(jù)中心內(nèi)各功能區(qū)域相鄰布局的內(nèi)部環(huán)境，對IT關(guān)鍵設(shè)備區(qū)域加強措施，合理計算保溫隔熱的熱工參數(shù)，選擇適宜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與材料。使用傳熱系數(shù)值小的絕熱材料，對頂、地、墻的六方體進(jìn)行絕熱，以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)四周的傳熱系數(shù)，整體將數(shù)據(jù)中心的機房區(qū)域包裹起來，可以達(dá)到較好的密閉保溫節(jié)能效果。

另外，針對數(shù)據(jù)中心的主機房區(qū)域，應(yīng)當(dāng)采用無窗密閉護(hù)圍，以避免和減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射以及窗或透明幕墻的溫差傳熱，這也是降低空調(diào)能耗的主要途徑和措施之一。對數(shù)據(jù)中心的支持區(qū)和輔助房間等功能區(qū)采用有窗玻璃護(hù)圍時，應(yīng)該控制建筑朝向及窗墻面積比，采用雙層玻璃窗或low-e玻璃（幕墻），并輔助采用遮陽設(shè)施（外遮陽、內(nèi)遮陽等）來減少太陽輻射量。

應(yīng)該說，評估一個數(shù)據(jù)中心所在建筑是否具備綠色節(jié)能特點，目前國際公認(rèn)的綠色建筑認(rèn)證體系——LEED認(rèn)證，是一個重要的考量標(biāo)準(zhǔn)。LEED是自愿采用的評估體系標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是規(guī)范一個完整、準(zhǔn)確的綠色建筑概念，LEED是性能性標(biāo)準(zhǔn)，主要強調(diào)建筑在整體、綜合性能方面達(dá)到"綠化"要求。該標(biāo)準(zhǔn)很少設(shè)置硬性指標(biāo)，各指標(biāo)間可通過相關(guān)調(diào)整形成相互補充，以方便使用者根據(jù)本地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟條件建造綠色建筑。

LEED評估體系及其技術(shù)框架由五大方面及若干指標(biāo)構(gòu)成，主要從可持續(xù)建筑場址、水資源利用、建筑節(jié)能與大氣、資源與材料、室內(nèi)空氣質(zhì)量等方面對建筑進(jìn)行綜合考察，評判其對環(huán)境的影響，并根據(jù)各方面指標(biāo)綜合打分，通過評估的建筑，按分?jǐn)?shù)高低分為白金、金、銀、銅4個認(rèn)證級別，以反映建筑的綠色水平。（萬國數(shù)據(jù)  雷赫）