服務(wù)熱線
020-39186910
（方案策劃書）
實施單位：
廣東省峰谷電熱冷綜合能源生產(chǎn)改造技術(shù)有限公司
?支撐單位：
廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司
二O二三年三月
在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機房用能系統(tǒng)（暖通系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等）
1、數(shù)據(jù)中心相關(guān)概念
根據(jù)《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級》GB 40879-2021》：
3.1 數(shù)據(jù)中心
由信息設(shè)備場地（機房），其他基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)軟硬件、信息資源（數(shù)據(jù)）和人員以及相應(yīng)的規(guī)章制度組成的實體。
【來源：GB/T 32910.1—2017，2.1】
3.2 數(shù)據(jù)中心總耗電量
維持?jǐn)?shù)據(jù)中心運行所消耗電能的總和。
注：包括信息設(shè)備、冷卻設(shè)備、供配電系統(tǒng)和其他輔助設(shè)施的電能消耗。
3.3 數(shù)據(jù)中心信息設(shè)備耗電量
數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類信息設(shè)備所消耗電能的總和。
3.4 數(shù)據(jù)中心電能比
統(tǒng)計期內(nèi)，數(shù)據(jù)中心在信息設(shè)備實際運行負(fù)載下，數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值。
注：表征數(shù)據(jù)中心電能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）。
3.5 數(shù)據(jù)中心能效限定值
在規(guī)定的測試條件下，數(shù)據(jù)中心電能比的最大允許值。
4.1 能效等級
數(shù)據(jù)中心能效等級分為3級，1級表示能效最高。各能效等級數(shù)據(jù)中心電能比數(shù)值應(yīng)不大于表1的規(guī)定。
4.2 技術(shù)要求
數(shù)據(jù)中心能效限定值為表1中能效等級3級。
2、節(jié)能診斷
對用能單位或設(shè)備的能耗狀況進(jìn)行調(diào)查、測試和計算分析，查明用能不合理的環(huán)節(jié)和原因，提出改進(jìn)對策的方法。
1、政策背景：國家、地方主管部門以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對新建、在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機房的安全及節(jié)能減排提出了越來越高的要求。根據(jù)《廣東省能源局關(guān)于明確全省數(shù)據(jù)中心能耗保障相關(guān)要求的通知》（粵能新能〔2021〕28號），“二、利用市場和行政手段，推動綠色低碳發(fā)展：一是鼓勵各地市借助市場手段和采取行政措施，合理控制和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。如果現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心通過電力現(xiàn)貨市場交易消納海上風(fēng)電，能耗雙控考核時項目所在地可抵扣一定額度能耗（具體額度視全省目標(biāo)完成情況再行確定）。二是加大節(jié)能技術(shù)改造力度，以節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)倒逼傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加快綠色節(jié)能技術(shù)改造（“十四五”期間PUE值需降至1.3以下），提高全省數(shù)據(jù)中心整體能效水平?！?/p>
2、在用數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)存在諸多問題，例如空調(diào)系統(tǒng)嚴(yán)重偏離設(shè)計工況、設(shè)備老化效率下降、管網(wǎng)輸配系統(tǒng)腐蝕有漏水安全隱患、供配電系統(tǒng)存在隱患、UPS效率低、線路溫升不合理、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量不滿足運行要求、存在機房“熱點”、氣流組織不合理、精密空調(diào)控制失效、冷卻塔效率降低、項目能效水平低下等。
3、數(shù)據(jù)中心項目投入使用后用能系統(tǒng)存在的諸多問題需要測評單位對運行狀態(tài)進(jìn)行診斷測試評價，為安全隱患排查、故障解決、問題整改、節(jié)能改造、PUE能效優(yōu)化提升等提供基礎(chǔ)支持。
4、機房擴容、升級改造無從下手，影響項目經(jīng)濟效益。
對在用數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)、運行能效PUE進(jìn)行節(jié)能診斷測試評價，對空調(diào)、配電系統(tǒng)及設(shè)備效率進(jìn)行診斷測評，并與設(shè)計工況及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求對比分析評價，掌握項目的能效水平狀況及節(jié)能潛力，制定合理可行的PUE能效優(yōu)化提升技術(shù)方案及措施。
同時對在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機房基礎(chǔ)設(shè)施（暖通系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等）各子系統(tǒng)進(jìn)行排查，掌握其安全、健康狀況，識別各子系統(tǒng)設(shè)備、管網(wǎng)、環(huán)境質(zhì)量等方面的安全隱患及存在的問題，“發(fā)現(xiàn)存在的問題并將之量化呈現(xiàn)出來”，即通過客觀數(shù)據(jù)反饋給業(yè)主：“有沒有問題、問題在哪里、問題是什么、問題的程度”，對發(fā)現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，確保數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施及業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、節(jié)能、低成本運行。
對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能診斷及PUE能效測評，并根據(jù)測評結(jié)論優(yōu)化、調(diào)整、改造數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)是提高數(shù)據(jù)中心節(jié)能性和可靠性的一種行之有效的方法。
數(shù)據(jù)中心安全及運行能效測評可以讓使用者了解基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀況及能效水平，保證IT設(shè)備安全運行，保證制冷、電氣等輔助設(shè)備處于安全健康運行狀態(tài)，降低安全事故發(fā)生的概率，縮小安全事故發(fā)生的影響面，通過優(yōu)化機房氣流組織及空調(diào)機組運行策略，提高制冷系統(tǒng)運行效率，降低機房PUE，減少運營電費支出。
實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心：
1、安全??? 2、健康??? 3、節(jié)能??? 4、增效
1、確定節(jié)能診斷測評指標(biāo)體系；
2、確定節(jié)能診斷測評依據(jù)；
3、確定應(yīng)測參數(shù)及相應(yīng)的測量方法、計算方法；
4、選擇測試儀器儀表；
5、確定測試工況、測試持續(xù)時間和各項參數(shù)測試程序；
6、確定測試記錄表格；
7、編制節(jié)能診斷測評計劃；
8、實施節(jié)能診斷測評方案；
9、形成節(jié)能診斷測評結(jié)論；
10、對節(jié)能診斷測評結(jié)論進(jìn)行評價分析，提出合理可行PUE優(yōu)化提升技術(shù)方案。
-《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB 50174-2017
-《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗收規(guī)范》GB 50462-2015
-《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級》GB 40879-2021
-《數(shù)據(jù)中心能源管理體系實施指南》GB/T 37779-2019
-《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB 50411-2019
-《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50243-2016
-《通信局（站）機房環(huán)境條件要求與檢測方法》YDT 1821-2018
-《通信電源和機房環(huán)境節(jié)能技術(shù)指南 第1部分：總則》YDB 071.1-2011
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第1部分：術(shù)語》GB/T 32910.1-2017
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第2部分：關(guān)鍵性能指標(biāo)設(shè)置要求》GB/T 32910.2-2017
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第3部分：電能能效要求和測量方法》GB/T 32910.3-2016
-其他相關(guān)最新的國家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷及安全測評將涉及環(huán)境質(zhì)量、空調(diào)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、運行能效、運維管理等，各子系統(tǒng)測評項目如下表所示。
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷測評內(nèi)容
| 序號 | 測評系統(tǒng) | 測評
子系統(tǒng) |
關(guān)鍵參數(shù) | 安裝工藝 | 運行情況 | 運維管理 |
| 1 | 環(huán)境質(zhì)量 | 環(huán)境質(zhì)量 | 溫度、濕度、正壓、新風(fēng)、塵埃粒子濃度、噪聲、照度等 | ☆ | ★ | ★ |
| 2 | 空調(diào)系統(tǒng) | 冷源設(shè)備 | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、壓力、制冷量、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 冷凍、冷卻水泵設(shè)備 | 功率、電壓、電流、揚程、流量、效率、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 管網(wǎng) | 管道裂紋、沙眼、腐蝕程度、結(jié)垢情況、壁厚、保溫效果等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 冷卻塔 | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、風(fēng)量、進(jìn)出風(fēng)溫度濕度、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 精密空調(diào) | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、風(fēng)量、進(jìn)出風(fēng)溫度濕度、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 氣流組織 | 氣流組織形式、氣流短路、“熱點”、冷熱氣流摻混等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 3 | 供配電系統(tǒng) | 電能質(zhì)量 | 頻率、電壓、電流、電壓諧波含量、電流諧波含量 | ★ | ★ | ★ |
| 安裝工藝 | 設(shè)備及電纜、標(biāo)識、相序、溫升 | ★ | ★ | ★ | ||
| 4 | UPS系統(tǒng) | 設(shè)備性能 | 負(fù)載率、溫升、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 電能質(zhì)量 | 頻率、電壓、電流、電壓諧波含量、電流諧波含量 | ★ | ★ | ★ | ||
| 蓄電池 | 后備時長、規(guī)格型號 | ★ | ★ | ★ | ||
| 5 | -48V直流系統(tǒng) | 設(shè)備性能 | 負(fù)載率、溫升、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 蓄電池 | 后備時長、規(guī)格型號、一致性 | ★ | ★ | ★ | ||
| 6 | 防雷接地
系統(tǒng) |
防雷接地 | 接地方式、防浪涌等
接地電阻、零地電壓等 |
★ | ★ | ★ |
| 7 | 監(jiān)控系統(tǒng) | 動環(huán)監(jiān)控 | 監(jiān)控數(shù)據(jù)采集探頭位置合理性、各動環(huán)監(jiān)控數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)存儲時間 | ★ | ★ | ★ |
| 8 | 運行能效 | 運行能效 | PUE等 | ☆ | ★ | ★ |
| 9 | 運維管理 | 運維管理制度、應(yīng)急管理等 | 關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)維護保養(yǎng)項目、維護周期維護效果等 | ☆ | ★ | ★ |
項目投入使用后：1個月，1年，5年，10年。
或根據(jù)客戶需求個性化定制。
測評方法包括合規(guī)檢查、操作驗證、參數(shù)測量和數(shù)字仿真，同時都需借用專家判斷方法對其合規(guī)性、偏離度和影響級別進(jìn)行評估。
數(shù)字仿真——對于數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的測評及優(yōu)化研究，引入數(shù)字仿真工具——CFD計算流體力學(xué)，CFD英語全稱（Computational Fluid Dynamics），是流體力學(xué)的一個分支。CFD是近代流體力學(xué)，數(shù)值數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，是一門具有強大生命力的交叉科學(xué)。它以電子計算機為工具，應(yīng)用各種離散化的數(shù)學(xué)方法，對流體力學(xué)的各類問題進(jìn)行數(shù)值實驗、計算機模擬和分析研究，以解決各種實際問題。它從計算方法出發(fā)，利用計算機快速的計算能力得到流體控制方程的近似解。計算流體力學(xué)的基本特征是數(shù)值模擬和計算機實驗，CFD的方法具有成本低和能模擬較復(fù)雜或較理想的過程等優(yōu)點，在給定的參數(shù)下用計算機對現(xiàn)象進(jìn)行一次數(shù)值模擬相當(dāng)于進(jìn)行一次數(shù)值實驗。它從基本物理定理出發(fā)，在很大程度上替代了耗資巨大的流體動力學(xué)實驗設(shè)備，在科學(xué)研究和工程技術(shù)中產(chǎn)生巨大的影響。是目前國際上一個強有力的研究領(lǐng)域，是進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞及燃燒、多相流和化學(xué)反應(yīng)研究的核心和重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航天設(shè)計、汽車設(shè)計、生物醫(yī)學(xué)工業(yè)、化工處理工業(yè)、渦輪機設(shè)計、半導(dǎo)體設(shè)計、HVAC&R等諸多工程領(lǐng)域。
數(shù)據(jù)中心節(jié)能診斷及運行能效測評屬于一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其測評實施流程如下。
1、測試人員的安全
測評方案應(yīng)確?，F(xiàn)場測試人員的安全，凡是采取安全措施后仍明顯或可能對測試人員的安全存在影響的測試，均不建議進(jìn)行。
2、保證在線業(yè)務(wù)的正常運行
測試方案以確保業(yè)務(wù)運行的穩(wěn)定性為前提，凡是明顯或可能對在線業(yè)務(wù)存在影響的測評，均不建議進(jìn)行。
3、保證在網(wǎng)設(shè)備的安全
測試方案以不損壞現(xiàn)有設(shè)備和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施為前提，凡是明顯或可能對在網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施存在無法逆轉(zhuǎn)的損壞的測評，均不建議進(jìn)行。
4、保證測評數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性
測評方案包含的測評工具、方法應(yīng)確保測評數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性。測評數(shù)據(jù)應(yīng)能充分反映實際情況，具有指導(dǎo)性。
5、測評方案實施的便捷性
測試方案應(yīng)考慮實施的便捷性。
6、測評項目體系化
測試方案的測評項應(yīng)該包含數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵指標(biāo)的測評，并使測評項體系化。
7、測評報告的指導(dǎo)性
測評報告應(yīng)指出數(shù)據(jù)中心能效及安全等方面等隱患和問題，并給出相應(yīng)的整改建議。
《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷測評及PUE能效優(yōu)化報告》
★項目各系統(tǒng)運行狀態(tài)實測數(shù)據(jù)；
★評定定級：3個等級（不合格、合格、優(yōu)良）。
★基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷及安全測評：包括空調(diào)系統(tǒng)（制冷主機、管網(wǎng)、水泵、冷卻塔、精密空調(diào)、末端設(shè)備的運行參數(shù)及效率等）、環(huán)境質(zhì)量（溫度、濕度、塵埃粒子濃度、正壓、照度等）、供配電（電能質(zhì)量、設(shè)備溫升）、UPS（效率、設(shè)備性能、電能質(zhì)量）、動環(huán)監(jiān)控等，發(fā)現(xiàn)各系統(tǒng)各類缺陷、不足和隱患。
★運行能效測評：數(shù)據(jù)中心運行能效（PUE）測評、空調(diào)系統(tǒng)能效測評、制冷主機能效測評、水泵能效測評、冷卻塔能效測評等。
★運維制度：測評現(xiàn)行運維管理制度及運維日常執(zhí)行到位情況。
★項目存在的安全隱患、問題以及對應(yīng)的解決方案和建議。
★掌握項目的能效水平狀況及節(jié)能潛力，制定合理可行的PUE能效優(yōu)化提升技術(shù)方案及措施。
