對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言，節(jié)能減碳是必然發(fā)展趨勢(shì)，PUE作為衡量能效的重要指標(biāo)越發(fā)受到重視，如何預(yù)測(cè)新建數(shù)據(jù)中心的PUE，如何評(píng)估老舊數(shù)據(jù)中心改造后能否達(dá)到目標(biāo)PUE，正成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的核心問(wèn)題。
針對(duì)此，中國(guó)IDC圈企業(yè)俱樂(lè)部主辦的《數(shù)字匠人》訪談欄目邀請(qǐng)到中通服建設(shè)有限公司機(jī)電IDC行業(yè)中心總經(jīng)理劉藝彬進(jìn)行了深度分享。
中通服建設(shè)有限公司機(jī)電IDC行業(yè)中心總經(jīng)理劉藝彬
劉藝彬指出，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)階段建設(shè)重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移向節(jié)能低碳、分布式及預(yù)制化。目前主要表現(xiàn)為三個(gè)特點(diǎn)：機(jī)電施工和土建交叉越來(lái)越多；造價(jià)持續(xù)下降；很多項(xiàng)目要求總包單位對(duì)PUE兜底。
其中，對(duì)PUE兜底的項(xiàng)目對(duì)總包單位要求高，除傳統(tǒng)的工藝、工期上需求之外，還對(duì)設(shè)計(jì)方案有要求，總包單位需要對(duì)最終使用的合理性做充分預(yù)判。
中通服建設(shè)針對(duì)此，自主研發(fā)了綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺(tái)，通過(guò)仿真預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)后的PUE值。
據(jù)劉藝彬介紹，PUE仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)PUE的預(yù)測(cè)主要通過(guò)兩部分，第一部分是冷源側(cè)的仿真，包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等，是能耗中的主要部分；第二部分是末端的氣流組織仿真，末端的氣流組織對(duì)允許送風(fēng)最高溫度影響極大，是數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)節(jié)能的重要部分，仿真也極為重要。
PUE仿真平臺(tái)的作用主要表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)：一是對(duì)前期方案進(jìn)行評(píng)估，既能夠?qū)湓凑w技術(shù)架構(gòu)包括系統(tǒng)形式、系統(tǒng)參數(shù)等系統(tǒng)條件的選擇進(jìn)行評(píng)估，也能夠支撐具體的核心單元選型優(yōu)化，提升性價(jià)比，還可以對(duì)整個(gè)控制策略做仿真；二是能夠?qū)?shù)據(jù)中心的健康狀態(tài)做比對(duì)，仿真平臺(tái)能夠判斷實(shí)際工況下PUE值是否合理，數(shù)據(jù)中心在某一PUE值下是否健康。
中通服建設(shè)目前已將PUE仿真平臺(tái)應(yīng)用于多個(gè)新建和改造項(xiàng)目，預(yù)測(cè)結(jié)果誤差均在5%以內(nèi)，保持較高的精度。
劉藝彬表示：目前，改造需求方面非常旺盛，而與新建相比，節(jié)能改造的PUE仿真難度更大。節(jié)能改造分兩種：一種是剛建完，PUE不達(dá)標(biāo)做改造；另一種是長(zhǎng)期運(yùn)行的老舊數(shù)據(jù)中心的改造，這種改造難度更大。
目前很多老舊數(shù)據(jù)中心的工況是沒(méi)有切換過(guò)的，在改造過(guò)程中必然會(huì)有割接，同時(shí)，因?yàn)槭窃诰€改造，可能存在由于割接方案不合理而觸發(fā)很多隱性問(wèn)題，且割接過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)非常脆弱，安全性令人擔(dān)心。這也反映了一種趨勢(shì)，即在線改造的施工安全將成為重中之重。
同時(shí)，針對(duì)數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造，須確保業(yè)務(wù)不斷線所需要的準(zhǔn)備工作，以及改造過(guò)程的保障措施等方面，在目前階段做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要業(yè)內(nèi)專家提出更多的解決方案。
中通服簡(jiǎn)介
中通服建設(shè)有限公司始建于1950年，一直是中國(guó)最具實(shí)力的信息化服務(wù)商之一，是中國(guó)通信服務(wù)旗下最大、業(yè)務(wù)范圍最廣的專業(yè)公司。公司作為新一代綜合智慧服務(wù)商，承接新一代信息基礎(chǔ)設(shè)備、數(shù)字政府、智慧城市、東數(shù)西算、雙碳園區(qū)等重大數(shù)字底座工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)任務(wù)，為客戶定制跨廠商、跨地域、跨應(yīng)用、跨平臺(tái)、跨連接的綜合智慧解決方案，實(shí)現(xiàn)信息平臺(tái)大融通、業(yè)務(wù)服務(wù)大智慧和運(yùn)營(yíng)保障大安全。
以下為訪談內(nèi)容：
Q1：在您看來(lái)，國(guó)內(nèi)IDC數(shù)據(jù)中心建設(shè)經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？
A1：我覺(jué)得很難嚴(yán)格劃分很細(xì)的階段，但有幾個(gè)趨勢(shì)和變化可以分享下：早期，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)會(huì)比拼專業(yè)的協(xié)同還有溝通，這主要是因?yàn)樗缍缺容^大，有機(jī)電、自動(dòng)化、裝修等。
到了中期，數(shù)據(jù)中心往智慧化方向發(fā)展，DCIM等領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，數(shù)字孿生被打造起來(lái)。
現(xiàn)階段，從2021年開(kāi)始，建設(shè)比拼轉(zhuǎn)向了節(jié)能低碳，還有分布式、預(yù)制化建設(shè)，以響應(yīng)國(guó)家雙碳及能耗管控政策，適應(yīng)市場(chǎng)需求。
Q2：當(dāng)前階段，數(shù)據(jù)中心在建設(shè)上的需求特點(diǎn)？
A2：當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，我認(rèn)為有三個(gè)特點(diǎn)：第一，在施工的工序上，機(jī)電的施工和土建的交叉越來(lái)越多。以前是土建結(jié)束才做機(jī)電項(xiàng)目，現(xiàn)在因?yàn)楣て趬嚎s，土建和機(jī)電交叉施工，這個(gè)難點(diǎn)是在很多項(xiàng)目上都有，需要極強(qiáng)的多專業(yè)協(xié)同能力。
第二，造價(jià)持續(xù)下降，這就對(duì)設(shè)備材料的采購(gòu)、施工資源的成本管控能力，提出了更高的要求。
第三，與2021年以后的趨勢(shì)變化有關(guān)，數(shù)據(jù)中心很多項(xiàng)目要求總包方對(duì)PUE兜底，就是要承諾PUE在建設(shè)完之后達(dá)到一個(gè)承諾的目標(biāo)值，也會(huì)配套一些法則，這些項(xiàng)目對(duì)總包單位要求更高，除了傳統(tǒng)的工藝、工期上要求之外，還對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案有要求，總包單位需要對(duì)最終使用的合理性做預(yù)判和應(yīng)對(duì)措施，以避免罰則。
Q3：綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺(tái)可以給數(shù)據(jù)中心提供哪些價(jià)值？
A3：綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺(tái)是基于PUE兜底的需求做的研發(fā)，通過(guò)仿真和模擬，了解數(shù)據(jù)中心建設(shè)完之后PUE到底能做到什么程度，才能知道是否達(dá)到業(yè)主的期望值。
仿真平臺(tái)的作用主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，是在方案選擇上進(jìn)行評(píng)估，既能夠?qū)湓凑w技術(shù)架構(gòu)包括系統(tǒng)形式、系統(tǒng)參數(shù)等系統(tǒng)條件的選擇進(jìn)行評(píng)估，也能夠支撐具體的核心單元選型優(yōu)化，用多少錢(qián)買什么樣的節(jié)能設(shè)備，有性價(jià)比的對(duì)照；還可以對(duì)整個(gè)控制策略做仿真，現(xiàn)在很多AI的節(jié)能廠家，其實(shí)核心的工作理念是在控制策略這個(gè)領(lǐng)域發(fā)力，這個(gè)仿真平臺(tái)可以把控制策略的使用情況完整地體現(xiàn)出來(lái)，可以針對(duì)實(shí)際應(yīng)用效果做一個(gè)全面的評(píng)估。
第二，仿真平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)中心的健康狀態(tài)做比對(duì)。仿真平臺(tái)能夠得到在任何一種工況下，整個(gè)系統(tǒng)的PUE情況，如果出現(xiàn)比較大的偏差，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)原因，去對(duì)亞健康的狀態(tài)做分析。比如在設(shè)計(jì)的時(shí)候，數(shù)據(jù)中心的PUE經(jīng)常是按滿負(fù)荷或者是固定負(fù)荷去評(píng)估，實(shí)際運(yùn)行在某個(gè)非設(shè)計(jì)階段，數(shù)據(jù)中心PUE達(dá)到1.7，它是合理還是不合理？仿真平臺(tái)這時(shí)候就可以發(fā)揮作用，通過(guò)模擬計(jì)算在這樣的技術(shù)架構(gòu)和控制策略下，這個(gè)負(fù)載率的PUE1.7是否具備合理性，以明確數(shù)據(jù)中心運(yùn)行是否在健康狀態(tài)。
Q4：中通服是如何實(shí)現(xiàn)PUE仿真的？上面又有哪些技術(shù)和創(chuàng)新？
A4：中通服實(shí)現(xiàn)PUE的仿真主要通過(guò)兩部分，第一部分是冷源側(cè)的仿真，包括冷凍水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)等，這部分的仿真是占了整個(gè)數(shù)據(jù)中心制冷CLF能耗最大的一塊，可以通過(guò)仿真平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同工況下的模擬仿真。
第二部分比較復(fù)雜，就是末端的氣流組織，會(huì)單獨(dú)拿出來(lái)做仿真，雖然末端的氣流組織并不是能耗的大頭，但是它會(huì)嚴(yán)重影響到允許送風(fēng)的最高溫度，同時(shí)也就影響了冷凍水的最高允許溫度，所以說(shuō)它是節(jié)能的前置條件，因此，末端氣流組織的仿真也極為重要。
目前中通服建設(shè)是把這兩個(gè)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)正在準(zhǔn)備建立一套指標(biāo)體系，嘗試把CFD的一些指標(biāo)折算成PUE的值，將它耦合過(guò)去。
Q5：PUE仿真平臺(tái)目前有哪些應(yīng)用案例？
A5：在新建和改造項(xiàng)目都有應(yīng)用，我以改造項(xiàng)目具體說(shuō)下，在今年初，對(duì)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心做節(jié)能改造方案評(píng)估的時(shí)候，我們將整個(gè)數(shù)據(jù)中心各個(gè)系統(tǒng)都放到了仿真平臺(tái)上做了比對(duì)，并擬合了4個(gè)改造方案，通過(guò)比對(duì)各個(gè)方案之間的性價(jià)比，仿真平臺(tái)對(duì)出了性價(jià)比最高的方案，項(xiàng)目PUE可從1.58降到1.4。
之所以舉這個(gè)例子，是因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)中心是在運(yùn)行的，仿真的結(jié)果跟它實(shí)際運(yùn)行結(jié)果的偏差只有2%左右，證明了仿真平臺(tái)跟實(shí)際運(yùn)行的工況吻合度較高，這個(gè)項(xiàng)目讓我們對(duì)仿真平臺(tái)能夠指導(dǎo)實(shí)際的應(yīng)用更有信心。
Q6：跟新建相比，節(jié)能改造的難度是不是更大？節(jié)能改造的需求有沒(méi)有增加？
A6：和新建相比，節(jié)能改造難度肯定是更大的。節(jié)能改造分兩種：一種是剛建完，PUE不達(dá)標(biāo)做改造；另外一種是長(zhǎng)期運(yùn)行的老舊數(shù)據(jù)中心的改造，這兩個(gè)的難度又是天壤之別。
舉例來(lái)看，很多老舊數(shù)據(jù)中心很多工況是沒(méi)有切換過(guò)的，在改造過(guò)程中必然會(huì)有割接，因?yàn)樗际窃诰€改造，隱性故障很可能由于一些割接方案被觸發(fā)了，而且割接過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)是非常脆弱的，可能就處于一個(gè)單邊的狀態(tài)，安全性令人擔(dān)心。中通服建設(shè)此前做廣東建行的在線改造時(shí)，耗時(shí)兩年半，就跟繡花一樣，容不得一點(diǎn)失誤。而且有大量的過(guò)程保障措施要預(yù)備，冷源沒(méi)了怎么辦、電斷了怎么辦，難度極大。這也反映了一種趨勢(shì)，就是在線改造的施工安全將成為重中之重。
改造需求方面，現(xiàn)在來(lái)看的話，是非常旺盛的，但是老舊機(jī)房改造的難度極大，為確保業(yè)務(wù)不掉線所需要的準(zhǔn)備工作和施工過(guò)程的保障措施等諸多方面，目前業(yè)內(nèi)做得也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要更認(rèn)真對(duì)待這個(gè)問(wèn)題。
數(shù)字匠人簡(jiǎn)介
作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座，數(shù)據(jù)中心近年來(lái)保持著高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，并呈現(xiàn)出高算力、高安全、高技術(shù)、高能效的發(fā)展態(tài)勢(shì)，較好地滿足了數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的算力需求。這離不開(kāi)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的從業(yè)者們的共同努力，他們普遍具備從業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、專業(yè)水平高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在工作中精益求精、愛(ài)崗敬業(yè)，以匠人精神來(lái)打磨產(chǎn)品，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供助力。
為傳承匠人精神，加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，中國(guó)IDC圈企業(yè)俱樂(lè)部主辦了《數(shù)字匠人》訪談欄目。欄目邀請(qǐng)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)從業(yè)者中的優(yōu)秀代表，圍繞當(dāng)下行業(yè)中最為關(guān)心的節(jié)能減碳、智能化運(yùn)維、儲(chǔ)能等，闡述數(shù)據(jù)中心相關(guān)先進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案，分析數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢(shì)，以此來(lái)傳遞專業(yè)知識(shí)，分享產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，加快行業(yè)發(fā)展，推進(jìn)千行百業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。
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