《数据中心节能方法》课件

数据中心节能方法数据中心高能耗问题日益严峻如何有效降低能耗成为行业关注的重要话题本,课程将探讨数据中心节能的各种方法包括硬件优化、软件管理和系统集成等,数据中心用能现状数据中心是当今信息技术发展的重要基础设施其用能量日益增长据统计全球,,数据中心的用电量已占到总用电量的左右并呈逐年上升趋势这不仅给电网2%,系统带来挑战也导致了大量的碳排放给环境造成了一定压力,,全球数据中心用电量占总用电量的左右2%数据中心用能量趋势呈逐年上升趋势带来的挑战给电网系统带来挑战导致大量碳排,放数据中心能耗结构分析耗电结构复杂设备用电最大IT数据中心包括服务器、制冷、照设备如服务器、存储等占总耗IT明等多个用电子系统各占比重不电的是数据中心最大,60%-80%,同能耗结构复杂耗电环节,制冷系统耗电大其他用电占比小制冷系统通常占总耗电的照明、动力等其他用电环节占比20%-是数据中心第二大耗电环节相对较小但也需要重视节能30%,,数据中心能耗的特点持续增长设备密集型数据中心的电力需求正在持续增长平数据中心大量使用高功耗的服务器、,均每年增长左右存储和制冷设备能耗密集10%,制冷开销大电力损耗高数据中心用于制冷的能耗占总能耗的数据中心电力供配系统的损耗通常在到是主要能耗项到之间30%50%,10%30%数据中心能耗的影响因素设备密集度服务器利用率IT12数据中心设备的数量和功率如果服务器的利用率较低那么IT,是主要的能耗因素设备数量耗电量与实际计算能力之比就越多所需的电力和制冷需求就会较高提高服务器的利用率,越大是关键软硬件配置制冷系统性能34合理的软硬件配置可以显著提制冷系统的能耗往往占到总耗高能效如采用功耗低的处理器电量的以上其效率直接影,30%,和内存模组响了整个数据中心的能耗水平提高数据中心能效的意义缓解能源压力减少环境影响降低运营成本提升企业形象数据中心是高能耗设施提高提高能效可降低碳排放减少节能措施可以显著降低电费等重视节能和环保可提升数据,,,其能效可有效降低能源消耗温室气体排放在一定程度上能源费用大幅提高数据中心中心及其运营企业的社会责任,,,减轻电网负荷缓解能源供给缓解数据中心对环境的负面影的整体运营效率和盈利能力感和品牌形象,压力响主动管理的节能策略制定明确目标1根据数据中心的实际情况制定具体的节能目标如降低能耗强度,、提高能源利用效率等推行责任分工2明确各部门和个人的节能责任建立健全的节能考核机制,实现全员参与3通过培训和宣传提高员工的节能意识鼓励全员参与到节能实,,践中来系统层面的节能方法服务器虚拟化负载均衡存储虚拟化数据压缩备份通过服务器虚拟化技术可以合合理分配工作负载避免资源浪采用存储虚拟化技术可以提高压缩数据备份可以大幅减少存,,,并多个独立的物理服务器减少费可以大幅降低数据中心的能存储资源的利用率减少冗余硬储容量从而减少存储设备的功,,,,硬件资源的使用从而降低整体耗盘和低利用率的储存设备耗,能耗设备层面的节能措施提升服务器效率优化设备布局IT12采用能效更高的服务器硬件如采用高效处理器、内存及电合理调整设备位置减少散热和制冷需求降低能耗,,,源等可大幅降低服务器用电量,提高网络设备效率监控设备维护保养34采用高能效网络交换机和路由器减少网络设备能耗定期检查设备运行状态及时维护和更换确保设备能效始终,,,处于最佳状态基础设施的节能优化提升系统运行效率提高制冷系统效率优化电力供给系统优化数据中心的基础设施设计和运维管理优化制冷系统是最重要的节能策略之一通采用高效变压器、配电设备以及优化配电网,,可以大幅降低能耗如采用高效的制冷系统过合理的温湿度控制和使用高效制冷设备可络拓扑可以减少电力传输和转换过程中的,,、电力供给、照明等以大幅降低制冷耗能损耗监测和分析的作用数据收集效能评估通过监测手段持续收集数据中心对收集的数据进行深入分析评估,的运行数据为后续的分析奠定基数据中心的能源使用效率和运行,础状况问题诊断决策支持发现并定位问题所在制定有针对为未来的节能规划和设备投资提,性的优化措施以提高能源利用效供重要依据确保资金投入产出最,率大化设备监测的重要性实时掌握设备运行状态通过持续监测，可以随时了解设备的实际运行参数、故障预兆及时进行调整和维护,提高运维决策的依据对监测数据进行分析可帮助管理人员做出更加精准的决策优化设备使用效率,促进节能减排效果监测和分析能源消耗情况可以找出节能潜力采取有针对性的节能措施,,温度和湿度监测测量数据中心温度利用温度传感器和温度探头对数据中心各区域的温度进行实时监测及时掌握温度变化情况,监控湿度情况同时监测数据中心的湿度水平确保环境湿度符合设备运行的要,求避免设备损坏,分析温湿度数据将温湿度数据整合分析及时发现问题优化数据中心的温湿度管,,理策略负载监测和分析实时监测1持续采集服务器、网络设备等的负载数据数据分析2对监测数据进行分析和统计优化调整3根据分析结果优化资源配置负载监测和分析是提高数据中心能效的关键通过实时监测关键设备的负载水平分析历史数据可以及时发现异常情况调整资源配置提升,,,,整体系统的能源利用效率电力系统监测电能质量监测1监测电压、电流、功率因数等指标供电可靠性监测2跟踪电源切换、负荷转移等动作用电负荷分析3了解各部门耗电情况全面的电力系统监测是实现数据中心节能管理的基础电能质量监测可检测供电质量是否稳定供电可靠性监测可评估供电系统的冗余设计,用电负荷分析则可发现耗电热点和潜在的节能机会结合这些监测数据可进一步优化电力系统的节能措施,,降低电力损耗的方法变压器优化线缆管理供电升压功率因数补偿选用高效变压器减少铁损和合理规划线缆走向减少线缆提高供电电压等级如从使用电容器等设备提高功率因,,,10kV铜损最大限度降低电能转换长度选用截面积合适的导线升高到或可大数从而降低无功功率损耗,,35kV110kV,,过程中的损耗降低电阻损耗幅降低电流损耗提高制冷系统效率优化制冷设备采用高效冷却选用高效节能的制冷机组，如离心式、涡旋式或磁悬浮式制冷机利用自然冷却水源或风冷式冷却塔来提高冷却效率合理控制冷却定期维护保养、清洁冷凝器和蒸发器，提高系统的制冷效率水流量和温度最大限度地降低冷却系统能耗,智能控制系统热量回收利用应用先进的智能控制技术根据负荷变化自动调节制冷系统的运行参将制冷设备排放的热量回收利用如用于供暖或提供热水提高整体能,,,数以达到最优化运行源利用效率,采用热回收技术利用废热回收吸收式制冷12通过热交换装置回收数据中心制冷系统的排热用于其他设利用数据中心排放的热量驱动吸收式制冷机组可以实现高,,施的供暖或热水供应大大提高了能源利用效率效制冷而无需额外用电,余热发电热量存储34采用热电联供系统将数据中心产生的余热转化为电能进一利用相变材料或水热储存系统将废热暂时储存并在需要时,,,步提高能源综合利用率释放优化能源利用,优化照明系统的方法使用照明智能调光控制区域照明分区自然光利用LED灯具能效高使用寿命长采用智能照明控制系统根据根据不同区域的功能和使用频利用建筑顶部或窗户采光充LED,,,,且照明质量优异是提高数据实际照明需求自动调整照明亮率采用区域独立控制的分区分利用自然光照明降低人工,,,中心照明系统能效的首选方案度从而实现精准用能照明系统实现精确调控照明的能耗,,采用可再生能源太阳能发电风力发电利用太阳能电池板将阳光转化为电能利用风力驱动发电机发电是一种清洁,,可有效替代传统化石燃料发电高效的可再生能源技术地热发电生物质能发电利用地下热能作为热源驱动发电机发通过焚烧有机废弃物来发电是一种可,电是一种可持续的能源选择再生的环保能源解决方案,落实全面节能管理建立健全的管理体系强化设备运维管理提高员工节能意识通过制定明确的节能目标和责任机制有助定期检查设备状态优化运行参数可有效提加强员工培训提升对节能的认识和参与度,,,,,于推动全员参与实施节能措施升设备能源利用效率是实现持续节能的关键所在建立健全的考核机制量化节能指标奖惩并重链接绩效持续改进制定明确的节能目标和指标体建立健全的奖惩制度对达成将节能指标纳入到员工的绩效定期评估考核机制的有效性,,系定期对各部门和员工的节节能目标的部门和个人给予适考核体系中与职位晋升、薪不断优化完善确保节能工作,,,能表现进行考核评估当的奖励对节能表现不佳的酬待遇等挂钩提高员工的节持续推进,,部门和个人进行惩处能积极性加强管理人员培训提高专业能力增强节能意识掌握管理技能定期组织管理人员参加专业培训，学习先进加强管理人员对数据中心能耗现状和影响因传授管理人员数据中心设备运行监测、能耗的节能技术和管理方法，不断提升电力、制素的认识，培养他们的节能意识和责任心，分析、以及制定和实施节能措施的专业技能冷、等方面的专业知识激发他们主动参与节能工作的积极性，提高他们的节能管理水平IT提高员工节能意识提供信息指导为员工提供系统的节能知识和技能培训让大家了解节能在数据中心的重要性,设立奖励机制通过表彰等方式鼓励员工主动参与节能实践发挥每个人的积极性,,广泛参与互动建立员工反馈机制充分听取大家的意见和建议共同探讨节能方案,,制定长期的节能目标明确节能目标建立目标管理机制12制定具体、可量化的长期节能定期监测能耗数据并评估完成,目标如在未来年内将数据中目标的进度及时调整策略以确,5,心能耗强度降低保目标实现20%持续推动技术创新形成长期节能氛围34持续关注并应用最新的节能技将节能意识融入数据中心的日术不断提升数据中心的整体能常运营培养全员参与的节能文,,效水平化注重技术创新和应用开发新技术应用创新成果合作与交流持续投入研发资金开发适用于数据中及时将研发成果应用于数据中心实践与高校、科研机构等开展技术合作汲,,,心的新型节能技术如高效制冷系统、不断优化系统效率提高整体能耗水平取前沿理念促进节能技术的推广应用,,,智能监控等加强政策支持和引导完善政策支持加强政策引导提供财政奖励政府应出台更多优惠政策为数据中心的节政府应制定明确的节能标准和评估体系引政府应设立专项基金为在节能方面取得优,,,能改造和可再生能源利用提供政策支持和资导数据中心在设计、建设和运营过程中主动异成绩的数据中心提供经济奖励和税收优惠金支持采取节能措施完善节能法规标准制定全面的节能法规制定详细的节能标准12覆盖数据中心全生命周期的能针对设备、系统和整体能耗等源管理要求包括建设、运营和方面制定明确的能效目标和评,,报废等各阶段估指标建立监管与奖惩机制定期调整更新标准34加强监管检查对达标单位实施根据技术进步和实践经验及时,,税收减免等激励对违规者实施修订优化法规和标准确保其持,,处罚续有效总结与展望节能方案的全面落实创新技术的应用和推广政策法规的完善升级行业标准的建立和推广数据中心节能需要从管理、技未来将持续推动节能技术的研政府将进一步出台更加完善的制定并推广行业节能标准规,术和基础设施等多个层面综合发和创新并鼓励在数据中心节能政策法规为数据中心节范数据中心建设和运营为行,,,考虑通过系统化的规划和执广泛应用提高整体能效水平能提供有力的政策支持业发展提供指引,,行来实现持续改进问答环节在此环节中，我们欢迎参会人员提出有关数据中心节能的问题我们将耐心解答并就特定情况提供专业建议这是一个互动交流的好机会让我们共同探讨如何,更好地提高数据中心的能源效率提出问题时请围绕实际应用场景或具体难题,,我们将尽最大努力给出切实可行的解决方案。