伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，用能耗電量快速增加，為處理好發(fā)展與節(jié)能的關(guān)系，確?！半p碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心在建設(shè)模式、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、可再生能源利用等方面不斷挖掘節(jié)能減排潛力。而規(guī)劃設(shè)計(jì)作為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的開(kāi)端，是推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排必不可少的一環(huán)。

選擇哪種節(jié)能降碳的方案才能更有效的降低PUE，在哪些方面進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化才能做好效益，怎樣才能因地制宜的提高能源利用效率等，均是數(shù)據(jù)中心在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需要明確的。目前看來(lái)，數(shù)據(jù)中心在儲(chǔ)能、制冷以及節(jié)能改造方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)創(chuàng)新尤為引人關(guān)注。

合理規(guī)劃儲(chǔ)能?提高清潔能源利用

數(shù)據(jù)中心的碳排放主要是由于電能的消耗，2020年我國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量達(dá)到2000億KWh，占比已超2.7%。預(yù)計(jì)到2025年，占比將增加一倍，達(dá)到4.05%。在這種情況下，想要減少碳排放，就必須進(jìn)一步提高新能源的使用比例。

這首先要認(rèn)識(shí)到其中的“沖突點(diǎn)”，即數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行需要安全持續(xù)穩(wěn)定的供電，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源受環(huán)境影響較大，供電是不穩(wěn)定的。儲(chǔ)能系統(tǒng)是解決這一沖突的方案之一，通過(guò)存儲(chǔ)新能源的電力，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電能供給。

圍繞此數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃設(shè)計(jì)上進(jìn)行了多樣化的嘗試，并已有創(chuàng)新實(shí)踐，如“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的應(yīng)用，其能夠通過(guò)供能側(cè)與用能側(cè)的協(xié)同來(lái)合理規(guī)劃儲(chǔ)能;如世紀(jì)互聯(lián)佛山數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能試點(diǎn)項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)首次成功將規(guī)?；滦蛢?chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于大型數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，不過(guò)，也應(yīng)注意，儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展依舊存在眾多難點(diǎn)。在數(shù)據(jù)中心執(zhí)行關(guān)鍵應(yīng)用的環(huán)境中，增加新的儲(chǔ)能裝置，是比較大的變更，需要在技術(shù)、規(guī)劃上進(jìn)行認(rèn)證，需要征得客戶(hù)的同意，還需要評(píng)估增加儲(chǔ)能裝置對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心會(huì)有什么影響，并且，氣候因素、電網(wǎng)要求、相關(guān)人員的培訓(xùn)等也需要進(jìn)行考慮。

值得一提的是，數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)峰谷價(jià)差套利，但想要全天套利卻并不現(xiàn)實(shí)，這需要有需求側(cè)的響應(yīng)，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r和政策才能進(jìn)行判斷。

規(guī)劃設(shè)計(jì)與技術(shù)結(jié)合?推動(dòng)制冷系統(tǒng)能耗降低

數(shù)據(jù)中心在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，為保障機(jī)柜正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要進(jìn)行制冷散熱，數(shù)據(jù)中心相當(dāng)一部分能耗便是用于此。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一個(gè)PUE約為2的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心總能耗中,IT設(shè)備能耗占比約為50%;其次是制冷系統(tǒng)能耗,約占35%;再次是供配電系統(tǒng)能耗,約占10%。最后是照明及其他能耗,約占5%。

通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，選擇合理的制冷系統(tǒng)是降低能耗、降低PUE的有效手段，影響因素包括選址、建筑規(guī)模與方式、技術(shù)成熟度等。近年來(lái)，在制冷上進(jìn)行節(jié)能減排主要表現(xiàn)為規(guī)劃設(shè)計(jì)與技術(shù)的結(jié)合。其中，液冷、間接蒸發(fā)冷卻成為被普遍認(rèn)可的制冷方案。

據(jù)悉，數(shù)據(jù)中心是顯熱的負(fù)荷，對(duì)除濕、加濕需求較少，間接蒸發(fā)冷卻只負(fù)責(zé)熱量的交換，沒(méi)有物質(zhì)之間的交換，恰好符合數(shù)據(jù)中心的使用場(chǎng)景。液冷在數(shù)據(jù)中心上的應(yīng)用與發(fā)展也有目共睹，單相浸沒(méi)液冷的節(jié)能不依賴(lài)于氣候與環(huán)境，在任何氣候區(qū)都能夠保障PUE在較低水平，日常維護(hù)也更簡(jiǎn)單。

由此可見(jiàn)，液冷、間接蒸發(fā)冷在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排上確有其優(yōu)勢(shì)，不過(guò)，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮到自然冷源、數(shù)據(jù)中心實(shí)際效益等，不能照搬照抄。

加強(qiáng)規(guī)劃改造?推動(dòng)已建數(shù)據(jù)中心節(jié)能

為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，國(guó)家及多個(gè)地方均設(shè)定了能效發(fā)展等目標(biāo)。如北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局發(fā)布的《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施方案(2021-2023年)》提出，按照“四個(gè)一批”總體思路，通過(guò)關(guān)閉一批功能落后的數(shù)據(jù)中心、整合一批規(guī)模分散的數(shù)據(jù)中心、改造一批高耗低效數(shù)據(jù)中心、新建一批計(jì)算型數(shù)據(jù)中心和人工智能算力中心及邊緣計(jì)算中心，以集約化、綠色化、智能化為目標(biāo)，打造世界領(lǐng)先的高端數(shù)據(jù)中心發(fā)展集群。

對(duì)于數(shù)據(jù)中心行業(yè)而言，這意味著除新建數(shù)據(jù)中心要嚴(yán)格按照相應(yīng)要求建設(shè)，不合規(guī)的已建數(shù)據(jù)中心必須進(jìn)行節(jié)能改造，是規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。

具體來(lái)看，首先要明確節(jié)能改造的突破點(diǎn)都有哪些，也就是要弄懂傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能耗高的原因。一是因?yàn)榻ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)，一些機(jī)房的墻體保溫性能比較差，導(dǎo)致能源浪費(fèi);其次是供電系統(tǒng)的問(wèn)題。部分機(jī)房會(huì)采用傳統(tǒng)工頻機(jī)，機(jī)組效率低，能耗大，發(fā)電熱大;再者制冷系統(tǒng)問(wèn)題較多，如空調(diào)設(shè)備采用定頻風(fēng)機(jī)，運(yùn)行能耗高;還有就是室內(nèi)溫度設(shè)定較低，導(dǎo)致蒸發(fā)器運(yùn)行溫度低，空調(diào)運(yùn)行能耗高等問(wèn)題出現(xiàn)。

其次，現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的改造需要根據(jù)具體情況進(jìn)行，不能一概而論，需要針對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行全方位的升級(jí)優(yōu)化：一是整體性。節(jié)能改造并不是只是節(jié)能技術(shù)的改造，還包括整體功耗、運(yùn)維等改造;二是安全性，不能為了指標(biāo)而拋棄數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)底限;三是先進(jìn)性，改造過(guò)程中要采用先進(jìn)且合理的技術(shù)方案;四是經(jīng)濟(jì)性，改造須在周期內(nèi)完成，要把控好成本。

數(shù)據(jù)中心具備長(zhǎng)周期運(yùn)營(yíng)的特征，一旦建成，運(yùn)營(yíng)周期可長(zhǎng)達(dá)20至30年，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳，數(shù)據(jù)中心須在規(guī)劃設(shè)計(jì)便將相關(guān)因素考慮進(jìn)去，包括儲(chǔ)能、制冷等。而伴隨著技術(shù)的成熟、相關(guān)方案的完善，數(shù)據(jù)中心將通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)能減排。