迟媛，张兵，朱国栋，王纳

（北京特种工程设计研究院，北京 100028）

随着云计算、大数据、虚拟计算等新概念、新技术的广泛应用，数据机房作为支撑其高效稳定运行的核心基础设施，建设规模急剧增长。截至2017年，我国正在使用的机柜总计166万架，随着机架和刀片服务器功率的增加，能耗（发热）密度也不断增长。建设规模的扩张和耗能密度的增大，使得数据机房的运行能耗增长迅速，这给机房的运维管理带来了巨大的挑战。据相关调查统计，2017年我国数据机房总耗电量约为1250亿kW·h，超过了葛洲坝和三峡发电站当年的发电量之和。

1 数据机房当前能耗现状

1.1 国内数据机房当前能耗现状

作为设计和评估数据中心评价能源效率的一项关键技术指标，PUE（数据总的能耗与IT设备总能耗之比）被设计院和用户广泛应用。通常认为，PUE值越接近1，该数据机房节能化水平越高。目前，如Facebook、雅虎、谷歌等知名企业建设的数据机房，其PUE值普遍低于1.5，有的甚至达到了1.1，而我国大部分数据机房的PUE值在2～3，以上海为例，数据机房全年PUE平均值为2.21。

我国一些大型互联网企业已经开展了一系列节能实践，在数据机房的建设和改造中采用了多项节能措施，高能耗问题依旧普遍存在，改进和提升节能性能的空间仍然很大。

图1 国内数据中心机房能效现状

图2 典型数据中心机房能耗构成

1.2 数据机房整体能耗分析

数据机房能耗主要包括以下几个部分：（1）数据机房IT设备用电；（2）制冷系统用电；（3）供电系统用电；……