數(shù)據(jù)中心耗電量非常巨大，政府已充分意識(shí)到降低碳排放量的必要性。在某些發(fā)達(dá)城市，數(shù)據(jù)中心很難獲得足夠的電能。例如，北京市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)已正式宣布，北京市將禁止新建和擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心。綠色節(jié)能成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展優(yōu)先考慮的重點(diǎn)，如何在確保數(shù)據(jù)高度安全和高度可靠的前提下，打造一個(gè)真正“綠色節(jié)能”的數(shù)據(jù)中心，而關(guān)于數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的認(rèn)證也層出不窮，最具代表性的就是LEED認(rèn)證。

　　綠色建筑評(píng)估體系LEED

　　LEED(Leadership in Energy and Environmental Design, 能源與環(huán)境先導(dǎo)設(shè)計(jì))，是自愿采用的評(píng)估體系標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是規(guī)范一個(gè)完整、準(zhǔn)確的綠色建筑概念，推動(dòng)綠色集成技術(shù)發(fā)展，為建造綠色建筑提供一套可實(shí)施的技術(shù)路線，是目前在世界各國(guó)的各類建筑環(huán)保評(píng)估、綠色建筑評(píng)估以及建筑可持續(xù)性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中被認(rèn)為是最完善、最有影響力的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

　　LEED是性能性標(biāo)準(zhǔn)，主要強(qiáng)調(diào)在整體、綜合性能方面達(dá)到“綠化”要求。為建筑物的設(shè)計(jì)和管理提供環(huán)保戰(zhàn)略，旨在降低能耗，節(jié)省材料，從而減少有害溫室氣體排放。LEED體現(xiàn)了資源的合理利用，推進(jìn)建筑一體化的設(shè)計(jì)實(shí)踐。

　　LEED 綠色建筑評(píng)估體系主要強(qiáng)調(diào)建筑整個(gè)生命周期的可持續(xù)性，包括了設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、營(yíng)運(yùn)、拆除等過程，需要發(fā)展商、建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、機(jī)電工程師、燈光設(shè)計(jì)師、園林設(shè)計(jì)師、施工單位、監(jiān)理單位等的全面參與和配合。

　　LEED認(rèn)證評(píng)價(jià)要素

　　LEED評(píng)估體系及其技術(shù)框架由五大方面及若干指標(biāo)構(gòu)成，主要從整合過程(Integrative Process) (2分)、選址與交通(Location and Transportation) (18分)、用水效率(Water Efficiency) (12分)、能源與大氣(Energy and Atmosphere) (38分)、材料與資源(Materials and Resources) (13分)、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(Indoor Environmental Quality) (17分)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程(Innovation & Design Process) (6分)、地區(qū)優(yōu)先(Regional Priority) (4分) 進(jìn)行綜合評(píng)判其對(duì)環(huán)境的影響，并根據(jù)各方面指標(biāo)綜合打分，按分?jǐn)?shù)高低分為白金(≧80分)、金(≧60分)、銀(≧50分)、銅(≧40分)4個(gè)認(rèn)證級(jí)別，如圖一，以反映其綠色水平。

　　LEED數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵因素

　　如上述所在LEED綠色數(shù)據(jù)中心的評(píng)價(jià)中，不單單只是評(píng)估PUE，可說(shuō)是一個(gè)全生命周期的綜合評(píng)量，而在整個(gè)LEED的評(píng)價(jià)體系里，有以下幾個(gè)關(guān)鍵因素：

　　1、能源效率優(yōu)化

　　通過實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心及其各系統(tǒng)的最低節(jié)能等級(jí)以減少因過度使用能源而帶來(lái)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)危害。可通過能源仿真軟件，進(jìn)行全年的能耗分析與ASHRAE 90.1所定義之基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，分析節(jié)能措施，預(yù)測(cè)所有受影響系統(tǒng)的潛在節(jié)能機(jī)會(huì)和成本影響，依據(jù)節(jié)能成本的百分比進(jìn)行得分計(jì)算。

　　美國(guó)能源部曾經(jīng)調(diào)查指出，數(shù)據(jù)中心耗能相較于一般辦公室高出約100倍，而通過實(shí)際用電量的量測(cè)除了IT設(shè)備的用電量之外，空調(diào)與UPS的用電量占非IT設(shè)備用電量的97.8%，除了提升IT設(shè)備的效率之外，另一重點(diǎn)則是提高空調(diào)與UPS的使用效率。

　　2、 能源管理

　　測(cè)量的計(jì)量裝置需永久性的安裝并自動(dòng)收集及可讓使用者通過Web瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，通過能源管理系統(tǒng)進(jìn)行能耗分類統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)分析，讓用戶了解用能習(xí)慣及發(fā)現(xiàn)能耗浪費(fèi)，同時(shí)進(jìn)行能源使用效率監(jiān)測(cè)并提供時(shí)、日、月、年管理報(bào)表，數(shù)據(jù)需至少保存18個(gè)月以上，為持續(xù)改善能源使用效率提供依據(jù)。

　　3、 再生能源

　　利用再生能源系統(tǒng)來(lái)減少項(xiàng)目的能源費(fèi)用，依據(jù)再生能源的用量百分比進(jìn)行得分計(jì)算。

　　4、 環(huán)保制品

　　采用環(huán)保制冷劑、使用具有可持續(xù)性報(bào)告的產(chǎn)品以及當(dāng)?shù)夭牧希瑴p少原材料、制造過程中及運(yùn)輸中產(chǎn)生的碳排及暖化氣體的排放，將碳排減至最低。

　　5、 施工管理

　　施工過程中需回收和/或再利用無(wú)害的營(yíng)建和拆建材料，盡量減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，并保持施工環(huán)境空氣質(zhì)量、揮發(fā)性材料施工方法檢討及材物料存放管理。

　　6、 性能驗(yàn)證

　　性能驗(yàn)證是申請(qǐng)綠色數(shù)據(jù)中心的必要條件，在ASHRAE Guideline中，對(duì)性能驗(yàn)證定義為“建筑物系統(tǒng)功能之設(shè)計(jì)、試車、運(yùn)轉(zhuǎn)之過程，以使系統(tǒng)能運(yùn)轉(zhuǎn)于保持其設(shè)計(jì)原意為目的”。性能驗(yàn)證程序的實(shí)施，將使業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位互相整合，在計(jì)劃階段、設(shè)計(jì)時(shí)間、工程施工階段、竣工系統(tǒng)性能測(cè)試階段及營(yíng)運(yùn)維護(hù)管理，均須依照業(yè)主項(xiàng)目需求(Owner’s Project Requirements, OPR)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(Basic of Design)，執(zhí)行試運(yùn)行能使數(shù)據(jù)中心的能源使用效率提升。

　　7、 運(yùn)營(yíng)管理

　　人員及設(shè)備進(jìn)駐后，此時(shí)應(yīng)具有一個(gè)可視化的機(jī)房運(yùn)維管理系統(tǒng)(DCIM)，協(xié)助管理者持續(xù)的監(jiān)測(cè)能源使用效率，并比較實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)后的效能是否有達(dá)到原設(shè)計(jì)的要求，以及提供管理者了解操作習(xí)慣并找出減少浪費(fèi)能源的機(jī)會(huì)點(diǎn)，持續(xù)的調(diào)試系統(tǒng)、優(yōu)化系統(tǒng)。

　　全球首個(gè)LEED V4 認(rèn)證非單體數(shù)據(jù)中心

　　2018年3月，臺(tái)達(dá)吳江數(shù)據(jù)中心成為全球首個(gè)獲得LEED v4 ID+C黃金級(jí)認(rèn)證的非單體數(shù)據(jù)中心。依據(jù)國(guó)標(biāo)B+級(jí)及LEED綠色數(shù)據(jù)中心進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)及建造。其中導(dǎo)入節(jié)能的方案外，基于安全的運(yùn)維考慮放入人臉辯識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行人員管制。

　　1、 綠色機(jī)房 能源效率優(yōu)化是關(guān)鍵

　　中國(guó)工信部提出，2015年新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的能耗效率(PUE)值需達(dá)到1.5以下。而臺(tái)達(dá)吳江數(shù)據(jù)中心2017全年P(guān)UE為1.29，相較于工信部所提出的效率更是提升41%。其中的做法為：

　　1) 冷/熱通道隔離

　　冷/熱通道的隔離可說(shuō)是最簡(jiǎn)單也是最有效的一個(gè)節(jié)能方案，如圖六所示。將冷與熱區(qū)隔可大幅減少冷空氣跟熱空氣的混合，能消除機(jī)架正面的垂直溫度梯度，造成IT設(shè)備的入口溫度提高，而降低了冷卻的效率，進(jìn)而導(dǎo)致IT設(shè)備熱宕機(jī)。同時(shí)，通過實(shí)際的測(cè)試逐步調(diào)升冷通道的溫度有助于降低空調(diào)用電，但如果溫度超過25℃，反而造成IT設(shè)備用電上升，也更容易造成熱宕機(jī)，如此調(diào)整冷通道的溫度提升至25℃可達(dá)到優(yōu)化空調(diào)用電的目的。

　　2) 列間空調(diào)接近熱點(diǎn)，有效去除熱量

　　由于模塊化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本上是水平方向進(jìn)出風(fēng)，應(yīng)用模塊化列間空調(diào)，可滿足水平方向進(jìn)出風(fēng)的氣流組織，貼近熱源并大幅縮減空氣循環(huán)的路徑，如圖七所示，減少風(fēng)機(jī)的靜壓損失及管道的熱損失，可以有效移除熱點(diǎn)。選用模塊化組合機(jī)組。通過主從控制，主機(jī)將多臺(tái)模塊所采集的溫、濕度參數(shù)取其平均值，實(shí)現(xiàn)步調(diào)一致的效果。

　　3) 高效變頻空調(diào)設(shè)備

　　數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備建置往往需要依據(jù)實(shí)際的營(yíng)運(yùn)逐步增加，再加上空調(diào)設(shè)備皆會(huì)設(shè)置備援，此時(shí)可變轉(zhuǎn)速的空調(diào)設(shè)備即可靈活彈性的運(yùn)用。在中低負(fù)載時(shí)，列間空調(diào)多臺(tái)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)下，此時(shí)高節(jié)能EC風(fēng)扇降低轉(zhuǎn)速及壓縮機(jī)亦進(jìn)行變頻的流量控制，依據(jù)實(shí)際工作負(fù)載調(diào)整轉(zhuǎn)速，減少電力損耗(如：風(fēng)量下載10%，用電量可下降27%)，可達(dá)到低負(fù)載高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　4) 善用自然資源(新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng))

　　通過吳江當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料的分析，發(fā)現(xiàn)吳江地區(qū)每年有約一半的時(shí)間可引進(jìn)新風(fēng)做自然冷卻，如圖九所示。善用如此優(yōu)越的自然環(huán)境資源，將可大大降低能源的使用。利用新風(fēng)風(fēng)機(jī)及排風(fēng)風(fēng)機(jī)搭配PLC進(jìn)行新風(fēng)自然冷卻，如圖十所示，新風(fēng)引入的判斷依據(jù)室外溫度、相對(duì)濕度及焓值與室內(nèi)所需條件進(jìn)行比較，當(dāng)室外條件皆低于設(shè)定值時(shí)即全載引進(jìn)新風(fēng)，此時(shí)可關(guān)閉列間空調(diào)系統(tǒng)，可達(dá)到最低能源使用。

　　5) 高效率模塊化UPS

　　傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的負(fù)載大概是UPS的30%~40%，而使用傳統(tǒng)的UPS，此時(shí)效率大概為87%，相對(duì)的采用高效率模塊化UPS(臺(tái)達(dá)DPH系列)，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率則提升至95%，相較于傳統(tǒng)式UPS提升了8%的效率。以一個(gè)100kW的負(fù)載來(lái)說(shuō)，一年可節(jié)省約7萬(wàn)度的用電，而模塊化UPS，又可依據(jù)IT設(shè)備的增減，增減UPS的模塊，讓UPS處于高效率的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　6) 持續(xù)優(yōu)化綠色機(jī)房 可視化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)(DCIM)在可視化部份具有分類、分時(shí)、組織及指針管理，能源使用分析報(bào)表可使用Trend、Bar、Pie Chart等，協(xié)助管理者快速的洞察IT基礎(chǔ)設(shè)施維運(yùn)、資產(chǎn)管理、水電空調(diào)管理、能源管理、環(huán)境控制、安全監(jiān)控、門禁管制、空間配置等眾多關(guān)鍵信息。搭載DCIM的智能化機(jī)房，能夠自動(dòng)調(diào)適機(jī)房的環(huán)境，讓IT設(shè)備正常運(yùn)作。

　　2、 綠色電力 太陽(yáng)能光伏發(fā)電

　　臺(tái)達(dá)吳江研發(fā)制造中心在建筑物的屋頂設(shè)置了403.2 kWp的太陽(yáng)能光伏發(fā)電，如圖十三。每年產(chǎn)生43萬(wàn)度的電力，提供給工廠及數(shù)據(jù)中心，約占數(shù)據(jù)中心全年用電的4.05%。

　　3、 綠色運(yùn)維 自動(dòng)故障檢測(cè)和診斷(AFDD)及移動(dòng)巡檢

　　數(shù)據(jù)中心的故障如果是因?yàn)槌霈F(xiàn)了斷電或人為錯(cuò)誤操作等所導(dǎo)致，就比較容易進(jìn)行檢查和恢復(fù)。但如果是數(shù)據(jù)中心的故障是在平常運(yùn)行過程中而慢慢產(chǎn)生的呢?一個(gè)數(shù)據(jù)中心通常布置相當(dāng)多的傳感器、驅(qū)動(dòng)器及設(shè)備，而采集的數(shù)據(jù)也相當(dāng)巨量，如一個(gè)傳感器一秒抓取一次，那一年就有3千萬(wàn)筆，那如果有100個(gè)就有31億筆數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)怎么轉(zhuǎn)換成信息，而信息再通過分析而產(chǎn)生管理者需要的報(bào)表，那就需要DCIM系統(tǒng)中的自動(dòng)故障檢測(cè)和診斷(Automated Fault Detection and Diagnostics簡(jiǎn)稱AFDD)的功能，而診斷數(shù)據(jù)中心的故障就像是看病一樣，根據(jù)不同的指標(biāo)，并通過經(jīng)驗(yàn)建立分析規(guī)則來(lái)判斷可能的故障位置，并提醒管理者提前進(jìn)行維護(hù)，達(dá)到預(yù)防保養(yǎng)的目的，也增進(jìn)了數(shù)據(jù)中心的可度靠。另一個(gè)就是移動(dòng)巡檢的功能，通過系統(tǒng)建立一個(gè)檢查對(duì)象并產(chǎn)生QR code并將貼在檢查對(duì)象，可使用手機(jī)掃描QR code即可將相關(guān)的檢查記錄上傳至系統(tǒng)，系統(tǒng)即可對(duì)此進(jìn)行分析，而上層管理者也可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行核對(duì)，減少紙本的記錄及增加分析的速度。

　　總結(jié)

　　人們生活水平的逐漸提高，科技發(fā)展的日新月異，綠色節(jié)能理念深入人心，物聯(lián)網(wǎng)、AI、AR / VR，云端、行動(dòng)、和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的興起，對(duì)于數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能成為行業(yè)發(fā)展優(yōu)先考慮的重點(diǎn)。而數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能需要發(fā)揮相當(dāng)?shù)膭?chuàng)意，不應(yīng)受到傳統(tǒng)思維的局限。例如：富士康在貴陽(yáng)的數(shù)據(jù)中心即充分的善用大自然的資源。

　　而對(duì)于管理數(shù)據(jù)中心的管理者而言，一套好的DCIM系統(tǒng)，提供自動(dòng)化、可視化及故障診斷的預(yù)警功能(AFDD)，以綜合平臺(tái)提高管理的便利性。協(xié)助管理者方便快速的管理及分析，找出并修正IT低效率的部分，減少碳排放，最終讓數(shù)據(jù)中心的效能和生命周期管理達(dá)到優(yōu)化的目標(biāo)。