數據中心如何構建節能的UPS供電系統
表1所示是從2009年到2012年中國數據中心耗電量的遞增情況,從表中可以明顯地看出幾乎每年都按14.8%的規律增長,圖1更直觀地示出了這幾年的遞增情況幾乎是一條直線。
表1 2009-2012年中國數據中心耗電量
圖1 2009-2012年中國數據中心耗電量上升曲線
從表1和圖1可以看出2012年用電1634億度,也就是對應186.4萬千瓦,如果用負載功率因數為0.8的400kVA工頻機 UPS就是4661臺,如果平均效率按90%計算,那么僅電源這一項就白白浪費掉163.4億度電。當前我國發電還以活了發電為主,火力發電又以煤炭為主。有資料計算每發1度電就需要1kg原煤,折算過來這就是163.4億公斤原煤,即16340噸原煤。當今節能的高頻機UPS其效率約為95%,一般比工頻機 UPS高5%,即可節約8170噸原煤。有資料介紹:燒一頓原煤可產生1600′S% kg SO2,10,000m3廢氣,這是多么大的經濟效益和社會效益啊!如果不節約這8170噸原煤,又是何等的狀況!首先這8170噸原煤
表2 預計2013-2014年中國數據中心耗電量
來之不易,更何況任其肆意污染環境呢!這是一個值得深思的問題。尤其是數據中心的發展并未停止,任意表2的估計規律在膨脹,到2014年用電量可望達到2210億度,如不預先采取措施,將是一個很難收拾的局面。
所以數據中心的節能問題已是刻不容緩!
節能建設第一步——選擇節能的產品
1.節能減排是我國的基本國策
國務院國有資產監督管理委員會研究局副局長楚序平在“2009綠色通信與節能創新研討會”上指出:中央通信企業在采購中要實施“三優先”:
* 優先采購節能的通信設備和產品
* 優先采購低排放的設備和產品
* 優先采購復合循環經濟理念的設備和產品
這就是選擇產品的方向,當然這不僅僅指的是通信設備,各行各業都應以此為指南。不言而喻,在當今選擇UPS產品時只有高頻機型UPS能夠滿足上述要求。同樣是100kW的容量,如果效率以相差5個百分點計算。高頻機型UPS每年就可以比工頻機型UPS節約5萬度電。
根據不完全統計,目前有300萬臺以上服務器在運行,300萬每臺耗電以400W計,總功率P就是:
P=300′104臺′400W=80000′104W=1200,000kW
以往的IT設備輸入功率因數為0.6~0.7,取中間值就是0.65,將上述功率折算過來就是:
1200,000kW/0.65?1846154kVA,如果不考慮其它因素只考慮全匹配的情況,大略比較一下:某300 kVA工頻機型UPS的重量是2.2T,而某300kVA高頻機型UPS的重量僅是830kg,相差1.4T.1846154kVA要用6154臺300kW容量的UPS,工頻機型UPS就比高頻機型UPS重了1.4T′6154=8615.6T!換言之,工頻機型UPS比高頻機型UPS多用了八千六百多噸的材料,這些材料都是鋼鐵、高純度的銅、金、銀以及稀有金屬和稀土元素,生產出這么多的材料需要花費多少人力、物力和燃料!這些材料從開采到運輸到冶煉到提純等等需要多少人力和物力!排放出多少有害的氣體!如果節約下來又是何等的經濟效益和社會效益!
再從效率上說,如前所述,高頻機型UPS的效率要比工頻機型UPS高上5個百分點,一般工頻機型UPS的效率很難達到90%,就以90%計,按照上面的例子工頻機型UPS就要消耗120000kW,而高頻機型UPS才消耗60000kW,比工頻機型UPS少消耗了50%,即60000kW,有資料介紹說發電廠發一度電就需要1kg的原煤,一年下來這60000kW耗電就是60000kW′8765h=52,200,000度電,就是近60000噸原煤??梢钥闯?,高頻機型UPS近九千噸高價材料和六萬噸煤的節約量是何等的奇觀!難道不讓人心動嗎!
所以高頻機UPS備受推崇就是因為它節能。如前所述,材料的節約就是對能量的節約,這是一方面;效率的提高是長期的,比如有的數據中心每年的電費就以“億”計算。所以有的用戶在招標中聲稱‘即使一個百分點的效率我也要爭’,能量節省了,有害氣體的排放也就減少了,意義也就在這里。
2.為什么高頻機UPS終究要替代工頻機UPS
從計算機誕生的那一時代開始,不
責任編輯:何健
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