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使用模块化UPS减少数据中心的碳排放

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-04 0:41:52 * 浏览: 14
毫无疑问,电费是企业数据中心的单一运营成本,占企业数据中心总成本的25-60%。毫无疑问,电费是企业数据中心的单一运营成本,占企业数据中心总成本的25-60%。由于需要不断为其ICT设备供电,并提供持续的散热和散热以维持其所有服务器的健康运行并支持系统的安全运行,对于当前的常见企业大型数据中心设施而言,数量可观企业仅能源成本的支出就达数百万英镑。无论企业数据中心的大小如何,效率方面的任何缺陷都会迅速增加不必要的能源浪费和成本开销。随着互连,自动化和智能产业的兴起,对数据中心容量的需求也在增加,如果该产业不果断采取相应的对策,经济和环境后果将是灾难。性。本文中,来自RielloUPS数据中心电源保护领域的专家将向我们的读者和朋友解释,模块化不间断电源(UPS)单元的当前发展趋势将如何为整个数据中心行业带来巨大的效率提升。反过来又有助于节省大量能源。在本文中,专家们分享了有关如何准确测量数据中心能源效率的实用建议,并概述了模块化UPS可提高可扩展性,降低散热要求,并使用电池发电以及存储可再生能源的相关好处。因此,对于企业数据中心的管理人员来说,认真阅读和借鉴本文中给出的相关意见和建议非常重要。这将帮助他们通过减少碳排放量来提高绩效和收入。根据独立研究机构Software.org的保守估计,到2020年,全球将有至少500亿个互联设备。互连性的提高,“物联网”的兴起以及向工业4.0的不可阻挡的过渡确保了人们对数据的需求。同时,由于所有数据的安全存储,对能源的需求将继续以惊人的速度增长。根据全球可持续信息产业联盟(GeSI,Globale-SustainableInitiative)的调查数据,数据中心行业已消耗了全球总电力消耗的3%,并产生了全球温室气体排放量的2%。该行业的碳足迹与航空业相同。一些分析人士认为,尽管近年来硬件技术取得了巨大进步,但全球数据中心行业的能源使用量每四年翻一番。全球数据中心的功耗主要有两种方式。用于操作服务器或不间断电源(UPS)设备等IT设备的能耗,并维持所有机械设备的足够散热和散热,以确保数据中心的安全运行而不会发生过热的风险设备消耗的能量。根据TechUK的数据,电费是企业数据中心的单一运营成本,占数据中心总成本的25-60%。在这个超大型设施的时代,普通企业每年将消耗大约30GWh的电力,每年的电费将至少为300万英镑。效率的任何缺陷都会迅速增加不必要的能源浪费和成本开销。因此,如果该行业不采取决定性的对策,则经济和环境后果可能是灾难性的。因此,无论企业数据中心的规模或设置如何,无论是现场数据中心站点,托管服务器还是云计算,任何数据中心运营商都不敢忽略驱动器来提高能源效率,降低功耗,并减少碳排放。力。实际上,根据英国政府机构的立法,现在要求许多大型企业组织公开声明其在减少温室气体排放方面的进展。如果他们无法证明已经实施了必要的改进措施,将在其年度董事报告中排放,将面临监管机构的罚款。数据中心能源效率的测量在2006-07年度引入数据中心能源效率(PUE)概念之后的几年中,对于许多数据中心管理人员而言,此概念已成为他们的证明。减少数据碳足迹的主要方法中央。 PUE指标衡量企业数据中心的总能耗与用于执行与数据处理相关的任务的ICT设备所消耗的能耗之比。索引值越接近1,则数据中心的效率越高。但是,近年来,该指标的影响力越来越小,业内相关批评家强调了其简化方法中的几个缺点。 PUE值未考虑气候差异或其他相关因素,例如设施使用的水量以及数据中心站点是否产生了任何可再生能源。但是,该指标仍然是鼓励企业数据中心不断提高性能的有用基准。但是,如果将其用作比较两个完全不同的数据中心的方法,则该指标有很多缺点。作为数据中心公司(尤其是托管服务提供商)使用的营销工具,在当前竞争日益激烈的市场中,概念指标PUE的重要性也受到了夸大。结果,市场上出现了一系列新指标:包括绿色能源使用效率(GPUE)-涵盖二氧化碳排放和可再生能源使用的因素,有效PUE(ePUE),数据中心基础设施效率(DCIE)和网格使用效率(GUE)。但是,迄今为止,这些较新的指标都没有成功将自己与其他指标区分开来,成为数据中心行业更有效,更值得信赖的替代方案。因此,尽管PUE并不完美,但它可能仍然继续是能源效率的主要指标。使用模块化UPS提高能源效率考虑到空调单元的能耗可占数据中心总能耗的一半以上,因此冷却技术在近年来也取得了长足的进步。智能冷却技术,例如配置独立的冷/热通道,使用盲板和后门热交换器,都有助于减少冷却能量损失。但是仅仅依靠这些措施来提高能源效率还不够。作为数据中心基础架构的另一个必不可少的部分,不间断电源(UPS)系统还为数据中心提供了实现大量额外节能的潜力。直到最近几年,UPS单元通常安装在由大型独立系统组成的数据中心中,只有在承担80%至90%的工作量时才能实现其效率。为了提供所需的冗余,这些固定容量的单元在初始安装时倾向于以非常大的规格进行部署,这意味着它们将以较低的效率负载运行,从而浪费大量能量。但是,如今,该行业向模块化UPS系统的转变不仅有助于提高数据中心的运营效率,而且还提供了简单的可伸缩性以及与“智能”系统连接性的更高集成度。过去十年左右安装的许多UPS系统现已成熟,现在是数据中心充分利用这些技术进步的绝佳时机。模块化安装包括几个较小的机架安装单元。实际上,它们各自的UPS并联连接以提供必要的电源和冗余。这种模块化方法意味着容量与数据中心的特定工作负载需求更加紧密地匹配,从而减少了超大尺寸的安装或不必要的容量减少浪费的空间,从而提高了效率并降低了功耗。模块化还为数据中心基础架构管理人员提供了灵活性。因为他们可以在需要时添加其他模块,或者通过将其他模块垂直放入机架中,或者通过安装其他机架来添加水平地。简而言之,具有内置的可伸缩性,是在需要扩展时选择“按业务需求增长付费”。这些现代的模块化UPS“更小,更轻,并且产生的热量更少,因此无需配备消耗大量能量的空调装置。这些设备也是无变压器的,它们自身可以提高效率。 5%,并且可以运行在各种工作负载上,效率达到约96%,甚至低至25%,远远超出了他们替代大型,静态,基于变压器的版本的效率。关于UPS在系统的预防性维护过程中,模块化设备还具有“热插拔”的额外优势-如果任何模块存在故障风险,甚至出现故障,则可以独立更换故障模块而无需保护离线数据中心的宝贵电源系统。当智能节能模式,UPS监控和电池存储以“智能节能模式(Ecomode)”运行时,模块化UPS设备的效率甚至可以提高到99%。但是,使用此设置带来的额外环境效益必须权衡数据中心关键工作负载承受主电源波动的潜在风险,因此它不适合任何情况。模块化UPS可以帮助企业数据中心提高效率的另一个领域是:整个行业普遍鼓励使用的能源管理系统(EMS)和数据中心基础设施管理(DCIM)软件自动化带来了兼容性。从本质上讲,该系统成为“智能” UPS,它可以连续地组织,处理和交换诸如工作环境温度,主电源之类的性能信息(例如电压,UPS输出和剩余电池时间)。可以实时使用此信息来优化整体系统性能并确定未来的改进领域,从而确保追求节能和减少碳排放成为一个连续的过程。适用于分散在多个位置对于具有电源保护系统的大型数据中心(通常无人值守或在不同的城市甚至国家/地区),这种连通性和远程监视多个UPS系统的能力是有助于优化负载管理并减少浪费的宝贵工具。随着市场继续朝着需求方响应(DSR)模式发展,UPS系统(或更准确地说是其电池)也可能具有可再生能源发掘者的潜力。现在,许多UPS都可以选择使用锂离子(Li-Ion)电池,该电池仅占传统密封铅酸(SLA)电池模型一半的空间,但其功率密度要高得多。实际上,当电网价格较低时,锂离子UPS电池可用于存储非高峰时段产生的剩余能量。这些存储的能量可以在更昂贵的高峰时段使用,或者在断电的情况下使用。盈余甚至可以根据需求卖给国家电网公司。为数据中心运营商带来宝贵的额外收入。节约效率的实践证明,最近,提高数据中心UPS效率所产生的不可思议的影响可能会极大地帮助减少数据中心的碳排放。例如,该公司的一项任务是更换全球消费品供应商之一的两个数据中心的整个电源保护系统,这是其数据中心日常运营的重要组成部分。该系统最初安装于2007年。现有的电源保护设备由单个静态400 kVA和800 kVA单元组成,在低负载下运行效率只有12-25%。整个UPS系统的平均效率为92%,主要交换