APC UPS電源-未來數據中(zhong)心的能源(yuan)趨(qu)勢三種概括

目前，全球數據中心每年消耗約200TWh的電力，約占全球用電量的1%。但是，近年來，數據中心行業在提高能效方面取得了很大進步，數據中心能耗趨于穩定，在實現穩定能耗的同時，滿足了客戶大幅增長的服務需求。

　　施耐德電源是數據中心電源領域的關鍵專家。其產品和（APCUPS電源）電源解決方案服務于中國和世界上數百個領先的數據中心。基于我在數據中心行業的專業經驗，我對數據中心行業，尤其是能源趨勢有自己的看法。

　　全球數據中心能耗趨勢

　　環保意識的增強促使人們關注零碳排放

　　從航空公司到數據中心，越來越多的行業開始注重減少碳排放和零碳排放。數據中心在使用200TWh電能的過程中，會產生大量的碳排放。這是因為數據中心仍然采用以化學燃料為主的全球發電模式。

　　數據中心行業中最流行的兩種零碳排放方式是直接使用可再生能源和使用可再生能源信用(RECs)。

　　可再生能源的直接使用：大多數數據中心由可再生能源供電，如地熱、水力、太陽能和風能。雖然更有利于環保，但由于可再生能源的不穩定性，數據中心運營商一般選擇現有的清潔能源電廠(我國多采用商業用電)供電，在某些情況下也選擇儲備能源來應對這一挑戰。

　　可再生能源信用的使用：在這種情況下，數據中心運營商購買可再生能源和相關的可再生能源信用。當可再生能源發電站點遠離數據中心時，運營商將可再生能源轉售給電網，并使用可再生能源信用額度來抵消其碳排放。這是整個數據中心行業的普遍做法，也是Google成為全球可再生能源企業最大買家的主要原因。這種方法的優點是，即使數據中心不一定使用可再生能源，它仍然可以使用可再生能源供應商來獲得客戶對新項目的投資。換句話說，這種方法可以向電網輸送越來越多的可再生能源，供每個人使用。

　　各種能量

　　這兩種方式有望在數據中心行業的零碳排放道路上共存。

　　增加現場發電

　　數據中心通常使用電網作為主要電源。雖然向電網供電更加方便，但數據中心的不斷擴大可能會給現有的電網基礎設施帶來額外的壓力，導致電網的不穩定。在某些領域，數據中心的增長和能源需求可能超過電網基礎設施的容量和投資。為了應對這些挑戰，一些數據中心運營商將部署現場發電設備。光伏陣列、天然氣發電機組和燃料電池是現場發電的常見能源。這些能源被稱為分布式能源(DER)，可以與電網聯合運行，也可以與商業電力分開運行(稱為孤島運行)。固態儲能可以集成到微電網中，以增強獨立于商用電源的獨立運行能力。

　　現場發電允許數據中心運營商在清潔能源充足時使用清潔能源，在清潔能源不足時補充其他能源。此功能有助于實現可持續發展目標，同時保持數據中心的可靠電力服務。

　　提高能效

　　數據中心為提高能效提供了絕佳的機會。近年來，數據中心設施和能源專業人員正在充分利用其優勢，從信息技術和非信息技術基礎設施兩方面提高能效。

　　信息技術基礎設施：歷史上，數據中心通過提高單個信息技術設備的利用率和虛擬化服務器來提高信息技術基礎設施的能效。

　　融合基礎設施和超融合基礎設施有望引領數據中心能效的提高。簡單來說，CI是由存儲和計算設備組成的獨立功能單元產品；HCI依靠一個軟件來結合計算、存儲和網絡連接功能。兩種技術和兩種方法的結合可以實現更靈活的架構，這有助于提高能效。為了在數據中心應用該技術獲得相同的計算結果，可以使用更少的服務器、存儲和網絡設備。

　　非IT基礎設施：用電效率(PUE)是數據中心總能耗與計算設備能耗之比，是衡量數據中心能效的常用指標。行業(美國)平均PUE從2007年的2.5上升到2019年的1.67(中國標準為1.1-1.5)，這清楚地表明非IT基礎設施、供暖、制冷和照明對數據中心能耗的貢獻正在縮小。

　　展望未來

　　冷卻系統的改善將成為非IT基礎設施能效提升的中心。自然冷卻，即使用周圍的冷空氣或來自附近冷凍水源的冷卻設施，將影響數據中心的位置。

　　數據中心每個部分的功耗

　　此外，日益突出的液冷技術將影響數據中心冷卻系統的設計。同時，在IT基礎設施方面，對在較高環境溫度下運行的IT設備的需求不斷增加，這將降低單位計算能力的冷卻需求。