如何破解数据中心能效难题？该方案提供创新策略

销售工程师 王孟春 13524471462

背景

能源消耗巨大：全球数据中心年耗电量已占全社会用电量的 2.6%，且算力需求仍以每年 20% 的速度激增。数据中心里的 IT 设备与冷却系统是能耗大户，占总能耗的 86% 左右，但传统管理手段难以追踪实时能效。高昂的能源消耗不仅增加了运营成本，也给能源供应带来了巨大压力。
政策法规推动：
2021 年 10 月，《数据中心能效限定值及能效等级》明确了数据中心的能效等级划分和评定方法。
2021 年 11 月，《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》要求到 2025 年，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到 1.3 以下。
2022 年 6 月，《工业能效提升行动计划》提出到 2025 年，数据中心等重点领域能效明显提升，要加强绿色设计、运维和能源计量审查。
行业发展需求：随着 “东数西算” 工程的规模化推进，数据中心面临着从末端配电到全局管理实现降本增效的挑战。同时，数据中心的竞争力已从 “算力密度” 转向 “能效密度”，需要通过综合能效管理来提升自身的竞争力。
运维管理低效：传统的数据中心运维依赖人工巡检，故障响应滞后，资产变更成本高昂。此外，数据中心往往分布在不同地点，需要一种智能远程管理方式来提高管理的便捷性和灵活性。
环境可持续发展：数据中心全生命周期的碳排放主要在运营阶段，建设和运营阶段的碳排放占比分别约为 10% 和 90%。在 “双碳” 目标的背景下，数据中心需要采取综合能效管理措施，以降低碳排放，实现绿色低碳发展。

用户需求

供电可靠稳定

数据中心对电力供应的可靠性要求非常高，需对数据中心供配电系统c从高压到末端实时监控，提前预警，提升供电的可靠性和稳定性。

用电安全无事故

数据中心的电气设备非常复杂，能源密度大，容易引发火灾等安全问题。数据中心需要采取安全用电监测，以确保供电系统不受非授权人员干扰。

能效精细管理

数据中心能源消耗大，PUE压力大，电费成本高，搭建能源计量体系，实现精细化管理，提升PUE。

高效运维管理

数据中心运维成本高，人工运维效率低，所谓三分建设，七分管理，运维管理直接影响着数据中心整体的运营与服务效率，关乎到数据中心全年不间断稳定运行。

解决方案

AcreIEMS-IDC方案组成

系统结构

平台功能

系统主页面

展示当前数据中心总能耗，动力能耗，空调能耗，及其他能耗并且计算出当前数据中心实时PUE值，通过仪表盘形式直观展示。

电力监控云平台针对供配电系统的特点，对35KV及以下供配电实施完整的实时监控，对电网的安全运行提供现代化手段，可实现无人值守。

电能质量在线监测，可以监测电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂中断等暂态事件记录、ITIC容忍曲线等。

对数据中心变电站实时监控，并在一次图显示配电系统当前遥测、遥信数据和状态。

能源分布

通过平面图显示数据中心能源分布，设备分布情况，并显示设备能耗数据，点击平面图上设备可以进入具体设备监控界面。

UPS监测

系统采集UPS输入、输出端和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，同时监测UPS温度、蓄电池电压、当前负载下的剩余时间等数据。

蓄电池监测

展示单体电池电压、内阻和温度，预测电池带载时剩余时间，每节电池数据均可以设置异常报警，及时发现蓄电池异常。

列头柜监测

系统可以展示配电柜内进线和馈线回路电气参数，包括电流电压功率电能以及开关状态，并可以对数据进行报警设置和分级，数据取自配电柜测量模块。

小母线监控

系统可以展示智能小母线的始端箱和插接箱电气参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度，并对数据进行报警设置和分级。

环境监测

监测数据中心温湿度、开关门、水浸、烟雾、噪声、气体浓度状态等参数。曲线图直观明了，同时支持历史数据查询。

智能照明

用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制

故障报警

报警事件分为四级，通过列表显示各类报警事件数量，通过柱状图显示逐日报警数量，提供报警总数以及增长趋势。

运维管理

配套产品

数据中心能效管理系统，集成了变电站综自，电力监控，电能质量，电源备自投等子功能，帮助用户实现数据中心供配电的可靠稳定安全，同时采用电气接点测温、智能照明控制、电能质量监测及治理、蓄电池在线监测、配电监控、智能母线监控以及消防监控等多种子功能，实现绿色低碳、节能降耗、提升PUE，通过运维版块提高数据中心运维效率、降低运营成本，实现一套系统，完整平台全方面的把控和掌握数据中心的运行状态。

审核编辑 黄宇