数据中心能耗检测与节能评估
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1、缺乏指导性的标准 2、缺乏科学的能耗测量方法 3、缺乏节能规划、设计和节能技术改造的数字依据 4、缺乏节能规划、设计和节能技术改造的评估和验收标准
对数据中心能耗指标测量和评估的误解
输入数据中心的电能总量
数据中心效率（PUE）= IT 负载消耗的电能
家喻户晓 众所周知
1、对数据中心效率（PUE）中的两项数据涵盖的内容和正确的测量范围 不清楚，不规范； 对于同一数据中心或同一节能技术，使用不同的方 法就会得出不同的效率等级和节能效果；
4
2
向数据中心 之外的其它 设备换 总
输入
UPS
输出
3 开关
配 电
5
配电
9
系统
配电
10
4
11
配电 安全
列头柜
15
6
照明
向数据中心 之外的其它 系统供电
7
配电
8
空调制 冷系统
12
机架PDU IT系统
非主供电电网
冷源、新风等
13
数据中心 内部供电
数据中心 外部供电
外部冷源输入 标志(n)处的电缆传输功率为P(n)
IT设备包括：
由计算机、通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设施构成， 按照一定的应用目的和规则，对信息进行采集、加工、存储、传输、检 索等处理的人机系统称为电子信息系统。
输入能源包括：
输入能源有三部分： ① 主供电电网 ② 发电机 ③ 非主供电电网（由个别设备引入）。
太阳能、风能等再生能源，最终都以输入到数据中心的电能表示。
3、UPS供配电负载系数 PLF （Power Load Factor） 数据中心中IT设备供配电系统耗能与IT设备耗能的比值
四、数据中心能耗内容与范围
数据中心能耗测量和统计范围
① 数据中心主机房：
包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域；
② 数据中心辅助区：
包括电信进线间、测试机房、IT监控室、备件库、维修室等区域；
数据中心能耗检测与 节能评估中存在的问题
目录
一、当前数据中心节能设计和能耗测量工作中存在的问题 二、数据中心能耗模型 三、数据中心能耗指标 四、数据中心能耗内容与范围 五、对数据中心能耗测量的有关规定 六、数据中心能效测量
一、当前数据中心节能设计和能耗测量工作中 存在的问题
数据中心节能降耗工作存在的问题
供配电电系统包括：
供电系统由高压配电、变压器、配电柜、线缆传输、UPS系统、空调制冷系 统配电、安全、照明配电、列头柜、机架PDU等环节组成。
UPS系统
UPS系统包括输入配电、输出配电、UPS主机（单机、冗余并机）、 电池、并机柜等。
空调制冷系统
空调制冷系统包括以下类型设备： ① 机房内使用的空调设备，包括机房专用空调机、湿度调节设备等； ② 提供冷源的设备，包括风冷室外机、冷水机组、冷却塔、干冷器、 水泵、电动阀门、水处理设备等； ③ 新风系统，包括新风预处理机和送风系统等。
③ 数据中心支持区：
包括变配电室、发电机房、UPS 室、电池室、空调机房、新风机房、动力站房、环境 动力监控值班室、消防设施用房、消防和安防控制室等；
④ 行政管理区：
包括工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作办公室等。
数据中心总能耗
① IT设备耗能 ② 数据中心基础设施耗能
包括变配电、供配电系统、UPS系统、空调制冷系统、消防、安防、环境动力监控、机 房照明等数据中心基础设施设备的耗能。
4、即使采用同一供电和制冷技术的数据中心，节能效果也会因数据中心 规模（200m2—2000m2）、地理环境（温度、湿度、自然冷源的连续时 间等）、主机房几何尺寸、可扩展规划等多种因素的影响，因此，规 划设计者不宜对PUE做简单的比较，不宜在攀比的心态下去做节能规 划；
二、数据中心能耗模型
发电机
向数据中心 之外的其它 系统供电
三、数据中心能耗指标
为了对数据中心能耗状态和新节能设备、节能技术的节能 效果评估，可使用下面三个指标
1、数据中心电能利用效率 PUE（Power Usage Effectiveness）： 数据中心总耗能与IT设备耗能的比值；
2、空调制冷负载系数 CLF（Cooling Load Factor） 数据中心中空调制冷系统耗能与IT设备耗能的比值；
测量仪表和工具
周期性测量时，都要使用同一型号和规格的仪表和工具，有变化时应对 新的仪表和工具进行比对校准，仪器应每年（或定期）由国家认可的单 位进行校准。
其它规定和假设
为了简化测量步骤和难度，以下设备和环节的运行效率数据认为是可以规 定和认定的，并在计算公式中可以采用。
① 所有测量数值都用有功功率表示； ② 在配置有能效监控系统的数据中心，应充分利用监控系统的能耗数据； ③ 市电输入变压器（高压变低压）的效率典型值为98%； ④ 市电输入到UPS输入端的各级配电开关和线缆传输的效率的典型值为99%； ⑤ 市电输入到空调制冷输入的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑥ 市电输入到其它用电输入端的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑦ UPS输出到IT设备机架之间的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑧ 非主供电网到空调制冷设备输入配电之间的变压器损耗典型值为98%。各
其它设施
其它消耗电能的基础设施设备包括照明设备、安防设备、消防灭火设 备、传感器以及数据中心的管理系统等。
五、对数据中心能耗测量的有关规定
测量周期和频率
能耗指标的数值受各种因素的影响，会随季节、节假日和每天忙闲时段的 改变发生变化，因此为全面准确了解数据中心的能效，应采用固定测量仪 表，对数据中心能耗进行持续、长期的测量和记录。 测量的周期和频率如下： (a)每年测量4次，分别在春季、夏季、秋季； (b) 每个时段测量时间不少于3天； (c) 每天测量不少于2次，分别在数据中心业务忙时和闲时进行测量； (d) 每次测量不少于1小时，取稳定数值或3次测量的平均值。 每次测量时，要注意对各点和各环节测量的同时性。
2、由于缺乏统一的测量方法和用此方法测量得到的数据，就使得在对数 据中心能耗状态和新节能技术的节能效果进行评估时，就缺乏确切的 科学的数字依据，这样的评估结果就失去了对数据中心节能规划设计 和新的节能设备新的节能技术的应用 的指导意义；
3、在不具备实验或实际运行数据的情况下 ，就对新建或节能改造的数 据中心提出全行业的PUE指标（或标准），给数据中心规划设计带来 困难，用户信息主管和设计院设计人员很难在数据中心可用性、可扩 展性、总拥有成本等要求与严酷的节能PUE指标之间进行平衡；
对数据中心能耗指标测量和评估的误解
输入数据中心的电能总量
数据中心效率（PUE）= IT 负载消耗的电能
家喻户晓 众所周知
1、对数据中心效率（PUE）中的两项数据涵盖的内容和正确的测量范围 不清楚，不规范； 对于同一数据中心或同一节能技术，使用不同的方 法就会得出不同的效率等级和节能效果；
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向数据中心 之外的其它 设备换 总
输入
UPS
输出
3 开关
配 电
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配电
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系统
配电
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配电 安全
列头柜
15
6
照明
向数据中心 之外的其它 系统供电
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配电
8
空调制 冷系统
12
机架PDU IT系统
非主供电电网
冷源、新风等
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数据中心 内部供电
数据中心 外部供电
外部冷源输入 标志(n)处的电缆传输功率为P(n)
IT设备包括：
由计算机、通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设施构成， 按照一定的应用目的和规则，对信息进行采集、加工、存储、传输、检 索等处理的人机系统称为电子信息系统。
输入能源包括：
输入能源有三部分： ① 主供电电网 ② 发电机 ③ 非主供电电网（由个别设备引入）。
太阳能、风能等再生能源，最终都以输入到数据中心的电能表示。
3、UPS供配电负载系数 PLF （Power Load Factor） 数据中心中IT设备供配电系统耗能与IT设备耗能的比值
四、数据中心能耗内容与范围
数据中心能耗测量和统计范围
① 数据中心主机房：
包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域；
② 数据中心辅助区：
包括电信进线间、测试机房、IT监控室、备件库、维修室等区域；
数据中心能耗检测与 节能评估中存在的问题
目录
一、当前数据中心节能设计和能耗测量工作中存在的问题 二、数据中心能耗模型 三、数据中心能耗指标 四、数据中心能耗内容与范围 五、对数据中心能耗测量的有关规定 六、数据中心能效测量
一、当前数据中心节能设计和能耗测量工作中 存在的问题
数据中心节能降耗工作存在的问题
供配电电系统包括：
供电系统由高压配电、变压器、配电柜、线缆传输、UPS系统、空调制冷系 统配电、安全、照明配电、列头柜、机架PDU等环节组成。
UPS系统
UPS系统包括输入配电、输出配电、UPS主机（单机、冗余并机）、 电池、并机柜等。
空调制冷系统
空调制冷系统包括以下类型设备： ① 机房内使用的空调设备，包括机房专用空调机、湿度调节设备等； ② 提供冷源的设备，包括风冷室外机、冷水机组、冷却塔、干冷器、 水泵、电动阀门、水处理设备等； ③ 新风系统，包括新风预处理机和送风系统等。
③ 数据中心支持区：
包括变配电室、发电机房、UPS 室、电池室、空调机房、新风机房、动力站房、环境 动力监控值班室、消防设施用房、消防和安防控制室等；
④ 行政管理区：
包括工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作办公室等。
数据中心总能耗
① IT设备耗能 ② 数据中心基础设施耗能
包括变配电、供配电系统、UPS系统、空调制冷系统、消防、安防、环境动力监控、机 房照明等数据中心基础设施设备的耗能。
4、即使采用同一供电和制冷技术的数据中心，节能效果也会因数据中心 规模（200m2—2000m2）、地理环境（温度、湿度、自然冷源的连续时 间等）、主机房几何尺寸、可扩展规划等多种因素的影响，因此，规 划设计者不宜对PUE做简单的比较，不宜在攀比的心态下去做节能规 划；
二、数据中心能耗模型
发电机
向数据中心 之外的其它 系统供电
三、数据中心能耗指标
为了对数据中心能耗状态和新节能设备、节能技术的节能 效果评估，可使用下面三个指标
1、数据中心电能利用效率 PUE（Power Usage Effectiveness）： 数据中心总耗能与IT设备耗能的比值；
2、空调制冷负载系数 CLF（Cooling Load Factor） 数据中心中空调制冷系统耗能与IT设备耗能的比值；
测量仪表和工具
周期性测量时，都要使用同一型号和规格的仪表和工具，有变化时应对 新的仪表和工具进行比对校准，仪器应每年（或定期）由国家认可的单 位进行校准。
其它规定和假设
为了简化测量步骤和难度，以下设备和环节的运行效率数据认为是可以规 定和认定的，并在计算公式中可以采用。
① 所有测量数值都用有功功率表示； ② 在配置有能效监控系统的数据中心，应充分利用监控系统的能耗数据； ③ 市电输入变压器（高压变低压）的效率典型值为98%； ④ 市电输入到UPS输入端的各级配电开关和线缆传输的效率的典型值为99%； ⑤ 市电输入到空调制冷输入的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑥ 市电输入到其它用电输入端的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑦ UPS输出到IT设备机架之间的各级配电开关和线缆传输效率的典型值为99%； ⑧ 非主供电网到空调制冷设备输入配电之间的变压器损耗典型值为98%。各
其它设施
其它消耗电能的基础设施设备包括照明设备、安防设备、消防灭火设 备、传感器以及数据中心的管理系统等。
五、对数据中心能耗测量的有关规定
测量周期和频率
能耗指标的数值受各种因素的影响，会随季节、节假日和每天忙闲时段的 改变发生变化，因此为全面准确了解数据中心的能效，应采用固定测量仪 表，对数据中心能耗进行持续、长期的测量和记录。 测量的周期和频率如下： (a)每年测量4次，分别在春季、夏季、秋季； (b) 每个时段测量时间不少于3天； (c) 每天测量不少于2次，分别在数据中心业务忙时和闲时进行测量； (d) 每次测量不少于1小时，取稳定数值或3次测量的平均值。 每次测量时，要注意对各点和各环节测量的同时性。
2、由于缺乏统一的测量方法和用此方法测量得到的数据，就使得在对数 据中心能耗状态和新节能技术的节能效果进行评估时，就缺乏确切的 科学的数字依据，这样的评估结果就失去了对数据中心节能规划设计 和新的节能设备新的节能技术的应用 的指导意义；
3、在不具备实验或实际运行数据的情况下 ，就对新建或节能改造的数 据中心提出全行业的PUE指标（或标准），给数据中心规划设计带来 困难，用户信息主管和设计院设计人员很难在数据中心可用性、可扩 展性、总拥有成本等要求与严酷的节能PUE指标之间进行平衡；