文/王旭

随着云计算的持续升温，各地的数据中心建设也如火如荼的进行，但数据中心的能耗问题却一直是困扰建设者和运营者的一个大难题。在这种情况下，如何降低其能耗将成为业界都非常关注的一个话题。“绿色数据中心”，毫无疑问将成为未来数据中心的发展趋势。本文基于能效分析的前提下，提出了绿色数据中心基础设施规划方案，在降低能耗、节约成本的同时，满足数据中心安全性、稳定性及扩展性等方面的要求，为其他相关数据中心建设部门的设计提供借鉴。

1 数据中心的能效分析

电能利用率（Power Usage Effectiveness，PUE）和数据中心基础设施利用率（Data center Infrastructure Effectiveness，DCiE）是数据中心能效评价最常使用的能效比指标，即每瓦IT设备能耗需要消耗多少总输入能耗。具体如图1所示。

PUE和DCiE两者成倒数关系。表示数据中心中IT设备负载与数据中心机房内所有设备的总负载之比，PUE越接近1说明输入到数据中心的电能几乎全部用于IT设备本身。

2 绿色数据中心的定义

目前国际上普遍认可的绿色的数据中心是指：在数据中心的全生命周期内，最大限度的节约资源（节电、节水、节省材料等），其中绿色数据中心最关键的指标就是低PUE值，通常认为PUE值在1.6到2.0之间是比较合理的区间。如果是新建数据中心，不应该超过2.0。为了提高数据中心的能源利用效率，降低PUE值，数据中心的节能更多的体现在制冷、电源、IT设备等能源方面，只有降低这方面的能源，数据中心的“绿色”才有所体现。

表1：绿色数据中心电源节能技术表

表2：绿色数据中心制冷技术表

3 绿色数据中心的规划

需要考虑到未来业务发展及各个系统的规划，估算出数据中心启用后各阶段的系统规模，进而验算出所需空间和电力供应量; 根据业务关键性要求，确定可用性级别，对比建设成本选定数据中心级别;对所在地的气候条件进行评估，选定合理的能效比等作为绿色数据中心的设计和施工标准。

而IT规划是绿色数据中心基础设施规划的基本输入条件，在综合考虑企业未来业务增长的基础上，对中心机房电力、制冷、空间提出明确需求。

3.1 选址建筑与空间

图1：数据中心能效PUE

在选择数据中心用地时，为保障各种设备安全稳定的运行，首先应远离地震带、洪涝、飓风等自然灾害频发的地区；尽量靠近电力充沛、水源充足的地区。另外，由于空调的能耗与室外温度密切相关，因此将中心设置在温度低的寒冷地区可最大化利用外部空气的免费冷源，减少制冷系统的能耗。

其场地与空间的规划则是依据IT规划的系统规模与发展需要，和其组成性质、任务、业务量大小，还有特定的IT系统作业流程、各区域用房的功能用途、IT设备的配置类型及对供电，空调等方面的要求，提出对建筑空间的承重、层高、机房面积等要求，并遵循适用性和绿色环保性的原则来进行合理的总体划分。

3.2 供电

目前数据中心的电源有直流和交流两种选择，尤其是高压直流供电技术，随着运营商大规模推广，目前已经得到了广泛的运用。据中国电信运维部的统计，截止2011年底中国电信运用240V高压直流系统共251个局站，直流总功率达到了24000KW。

除了直流供电技术外，其他电源新技术也在不断得到运用。如利用燃料电池取代UPS、利用风能、太阳能的自然能源供电，目前在数据中心在电力领域中有很多节能技术。新技术应用主要体现在表1所示的几个方面。

3.3 制冷

在制定数据中心机房制冷规划时，需要针对不同的功率密度作出不同的制冷方案规划。对于机房的制冷及送风系统，数据中心可以根据实际情况采取相应的技术措施及制冷理念来改善机房的制冷效果，达到节能降耗的目的。比如可以采用高能效比的节能空调设备、采用合适的制冷方式及自然制冷技术、采用动态智能制冷技术等。目前各类主流应用的制冷技术如表2所示。

为使数据中心在不增加制冷量的基础上存放更多的IT设备，建议在夏季将机房温度设定偏高些，冬季设定偏低些。这正是绿色数据中心有效的制冷管理措施。

4 总结

展望未来，我国数据中心规模呈快速增长趋势，其能耗也随之快速增加。绿色数据中心具有较大节能潜力。因此，加强数据中心的合理规划，可以提高其可管理性、可扩展性，并在降低成本的同时实现绿色节能、环保的目的。让我们越来越努力建设高能效的绿色数据中心，创建可持续发展的计算环境。