绿色数据中心的实践案例研究

绿色数据中心在双碳目标背景下实现节能减碳的策略与实践案例。

从双碳目标的政策背景出发，对数据中心的碳排放构成、电能使用效率（PUE）的计算与优化路径、新技术应用、节能措施以及管理层面的节能减碳策略进行了全面分析，旨在为数据中心的绿色转型提供理论指导和实践参考。

双碳目标的政策背景，即中国在2020年提出的2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的承诺。政府机构亦针对数据中心的节能减碳实施了以PUE为主要指标的政策导向，以促进数据中心的节能改造。数据中心的碳排放主要来源于IT设备和制冷系统，其中IT设备占比50%-80%，制冷系统占比40%-70%，其他如供电系统和照明设备等占比较小，约10%-15%。

在PUE的计算与优化路径方面，指出PUE是数据中心总能耗与IT设备能耗的比值，降低PUE的关键在于减少IT设备冷却及辅助设备的能耗。研究提出了多种节能降耗途径，包括冷却系统节能、智能化系统节能和供电系统节能。智能化系统节能的潜力主要体现在照明系统和楼宇BA系统的优化，例如采用LED低能耗灯具、智能照明等。

在新技术应用及节能方面，微模块数据中心、新型UPS及不间断电源、DCIM运维管理系统、母排及末端小母线应用、锂电应用、新能源及储能一体化应用等技术，这些技术能够有效提升数据中心的能效和可靠性。

自然冷却技术作为新型冷却技术的重点，室外新风直接自然冷却、直接蒸发冷却、间接蒸发冷、带自然冷却的风冷冷水机组、蒸发冷热管空调等技术，这些技术能够利用自然环境的温度变化，降低制冷系统的能耗。此外，本研究还探讨了氟泵节能技术、磁悬浮冷机、变频水泵和风机等其他新技术，以及机柜/热通道气流自适应优化技术、空调运行控制系统、地表水自然冷却、服务器液冷技术等，这些技术在提高冷却效率和降低能耗方面均展现出显著效果。服务器液冷技术作为新型冷却技术的代表，分为浸没式、冷板式和喷淋式三种方式，能够有效降低服务器的温度，提高数据中心的能效。

通过管理实现节能减碳是本研究的另一重点。节能减碳已成为数据中心运维工作的新目标，需要通过人机结合、管理工具、管理软件、管理制度体系以及节能运维认证等手段来实现。

节能考核的变化趋势是从单一的PUE考核到综合用能考核，再到算力能耗的考核，最终到再生能源、绿色储能在数据中心应用的考核评估，这要求数据中心在节能减碳方面不断探索和创新，以适应政策方向和市场需求。案例为数据中心的绿色转型提供了全面的实践案例和解决方案，涵盖了从技术应用到管理策略的各个方面，为实现数据中心的节能减碳目标提供了有力支持和参考。通过学习和借鉴这些经验，数据中心能够更好地应对双碳挑战，提高自身的能效和竞争力，为可持续发展做出贡献。


IT运维管理：ITIL先锋论坛—绿色数据中心实践案例.pdf