對于數(shù)據(jù)中心而言，節(jié)能減碳是必然發(fā)展趨勢，PUE作為衡量能效的重要指標越發(fā)受到重視，如何預測新建數(shù)據(jù)中心的PUE，如何評估老舊數(shù)據(jù)中心改造后能否達到目標PUE，正成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的核心問題。
針對此，中國IDC圈企業(yè)俱樂部主辦的《數(shù)字匠人》訪談欄目邀請到中通服建設(shè)有限公司機電IDC行業(yè)中心總經(jīng)理劉藝彬進行了深度分享。
中通服建設(shè)有限公司機電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)重點已經(jīng)轉(zhuǎn)移向節(jié)能低碳、分布式及預制化。目前主要表現(xiàn)為三個特點：機電施工和土建交叉越來越多；造價持續(xù)下降；很多項目要求總包單位對PUE兜底。
其中，對PUE兜底的項目對總包單位要求高，除傳統(tǒng)的工藝、工期上需求之外，還對設(shè)計方案有要求，總包單位需要對最終使用的合理性做充分預判。
中通服建設(shè)針對此，自主研發(fā)了綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺，通過仿真預測數(shù)據(jù)中心建設(shè)后的PUE值。
據(jù)劉藝彬介紹，PUE仿真平臺實現(xiàn)PUE的預測主要通過兩部分，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，末端的氣流組織對允許送風最高溫度影響極大，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仿真平臺的作用主要表現(xiàn)為以下兩點：一是對前期方案進行評估，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)條件的選擇進行評估，也能夠支撐具體的核心單元選型優(yōu)化，提升性價比，還可以對整個控制策略做仿真；二是能夠?qū)?shù)據(jù)中心的健康狀態(tài)做比對，仿真平臺能夠判斷實際工況下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仿真平臺應用于多個新建和改造項目，預測結(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不達標做改造；另一種是長期運行的老舊數(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)中心的工況是沒有切換過的，在改造過程中必然會有割接，同時，因為是在線改造，可能存在由于割接方案不合理而觸發(fā)很多隱性問題，且割接過程中整個系統(tǒng)非常脆弱，安全性令人擔心。這也反映了一種趨勢，即在線改造的施工安全將成為重中之重。
同時，針對數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造，須確保業(yè)務不斷線所需要的準備工作，以及改造過程的保障措施等方面，在目前階段做的遠遠不夠，還需要業(yè)內(nèi)專家提出更多的解決方案。
中通服簡介
中通服建設(shè)有限公司始建于1950年，一直是中國最具實力的信息化服務商之一，是中國通信服務旗下最大、業(yè)務范圍最廣的專業(yè)公司。公司作為新一代綜合智慧服務商，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)計和建設(shè)任務，為客戶定制跨廠商、跨地域、跨應用、跨平臺、跨連接的綜合智慧解決方案，實現(xiàn)信息平臺大融通、業(yè)務服務大智慧和運營保障大安全。
以下為訪談內(nèi)容：
Q1：在您看來，國內(nèi)IDC數(shù)據(jù)中心建設(shè)經(jīng)歷了哪幾個階段？
A1：我覺得很難嚴格劃分很細的階段，但有幾個趨勢和變化可以分享下：早期，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)會比拼專業(yè)的協(xié)同還有溝通，這主要是因為它跨度比較大，有機電、自動化、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。
現(xiàn)階段，從2021年開始，建設(shè)比拼轉(zhuǎn)向了節(jié)能低碳，還有分布式、預制化建設(shè)，以響應國家雙碳及能耗管控政策，適應市場需求。
Q2：當前階段，數(shù)據(jù)中心在建設(shè)上的需求特點？
A2：當前數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，我認為有三個特點：第一，在施工的工序上，機電的施工和土建的交叉越來越多。以前是土建結(jié)束才做機電項目，現(xiàn)在因為工期壓縮，土建和機電交叉施工，這個難點是在很多項目上都有，需要極強的多專業(yè)協(xié)同能力。
第二，造價持續(xù)下降，這就對設(shè)備材料的采購、施工資源的成本管控能力，提出了更高的要求。
第三，與2021年以后的趨勢變化有關(guān)，數(shù)據(jù)中心很多項目要求總包方對PUE兜底，就是要承諾PUE在建設(shè)完之后達到一個承諾的目標值，也會配套一些法則，這些項目對總包單位要求更高，除了傳統(tǒng)的工藝、工期上要求之外，還對整個設(shè)計方案有要求，總包單位需要對最終使用的合理性做預判和應對措施，以避免罰則。
Q3：綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺可以給數(shù)據(jù)中心提供哪些價值？
A3：綠色數(shù)據(jù)中心PUE仿真平臺是基于PUE兜底的需求做的研發(fā)，通過仿真和模擬，了解數(shù)據(jù)中心建設(shè)完之后PUE到底能做到什么程度，才能知道是否達到業(yè)主的期望值。
仿真平臺的作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，是在方案選擇上進行評估，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)條件的選擇進行評估，也能夠支撐具體的核心單元選型優(yōu)化，用多少錢買什么樣的節(jié)能設(shè)備，有性價比的對照；還可以對整個控制策略做仿真，現(xiàn)在很多AI的節(jié)能廠家，其實核心的工作理念是在控制策略這個領(lǐng)域發(fā)力，這個仿真平臺可以把控制策略的使用情況完整地體現(xiàn)出來，可以針對實際應用效果做一個全面的評估。
第二，仿真平臺能夠?qū)?shù)據(jù)中心的健康狀態(tài)做比對。仿真平臺能夠得到在任何一種工況下，整個系統(tǒng)的PUE情況，如果出現(xiàn)比較大的偏差，還可以及時發(fā)現(xiàn)原因，去對亞健康的狀態(tài)做分析。比如在設(shè)計的時候，數(shù)據(jù)中心的PUE經(jīng)常是按滿負荷或者是固定負荷去評估，實際運行在某個非設(shè)計階段，數(shù)據(jù)中心PUE達到1.7，它是合理還是不合理？仿真平臺這時候就可以發(fā)揮作用，通過模擬計算在這樣的技術(shù)架構(gòu)和控制策略下，這個負載率的PUE1.7是否具備合理性，以明確數(shù)據(jù)中心運行是否在健康狀態(tài)。
Q4：中通服是如何實現(xiàn)PUE仿真的？上面又有哪些技術(shù)和創(chuàng)新？
A4：中通服實現(xiàn)PUE的仿真主要通過兩部分，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數(shù)據(jù)中心制冷CLF能耗最大的一塊，可以通過仿真平臺來實現(xiàn)不同工況下的模擬仿真。
第二部分比較復雜，就是末端的氣流組織，會單獨拿出來做仿真，雖然末端的氣流組織并不是能耗的大頭，但是它會嚴重影響到允許送風的最高溫度，同時也就影響了冷凍水的最高允許溫度，所以說它是節(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)是把這兩個結(jié)合起來，同時正在準備建立一套指標體系，嘗試把CFD的一些指標折算成PUE的值，將它耦合過去。
Q5：PUE仿真平臺目前有哪些應用案例？
A5：在新建和改造項目都有應用，我以改造項目具體說下，在今年初，對一個運營商數(shù)據(jù)中心做節(jié)能改造方案評估的時候，我們將整個數(shù)據(jù)中心各個系統(tǒng)都放到了仿真平臺上做了比對，并擬合了4個改造方案，通過比對各個方案之間的性價比，仿真平臺對出了性價比最高的方案，項目PUE可從1.58降到1.4。
之所以舉這個例子，是因為這個數(shù)據(jù)中心是在運行的，仿真的結(jié)果跟它實際運行結(jié)果的偏差只有2%左右，證明了仿真平臺跟實際運行的工況吻合度較高，這個項目讓我們對仿真平臺能夠指導實際的應用更有信心。
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不達標做改造；另外一種是長期運行的老舊數(shù)據(jù)中心的改造，這兩個的難度又是天壤之別。
舉例來看，很多老舊數(shù)據(jù)中心很多工況是沒有切換過的，在改造過程中必然會有割接，因為它都是在線改造，隱性故障很可能由于一些割接方案被觸發(fā)了，而且割接過程中整個系統(tǒng)是非常脆弱的，可能就處于一個單邊的狀態(tài)，安全性令人擔心。中通服建設(shè)此前做廣東建行的在線改造時，耗時兩年半，就跟繡花一樣，容不得一點失誤。而且有大量的過程保障措施要預備，冷源沒了怎么辦、電斷了怎么辦，難度極大。這也反映了一種趨勢，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)在來看的話，是非常旺盛的，但是老舊機房改造的難度極大，為確保業(yè)務不掉線所需要的準備工作和施工過程的保障措施等諸多方面，目前業(yè)內(nèi)做得也遠遠不夠，還需要更認真對待這個問題。
數(shù)字匠人簡介
作為數(shù)字經(jīng)濟的底座，數(shù)據(jù)中心近年來保持著高速增長的態(tài)勢，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，較好地滿足了數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的算力需求。這離不開數(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)時間長、專業(yè)水平高、創(chuàng)新能力強的特點，在工作中精益求精、愛崗敬業(yè)，以匠人精神來打磨產(chǎn)品，推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，為數(shù)字經(jīng)濟提供助力。
為傳承匠人精神，加快數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，中國IDC圈企業(yè)俱樂部主辦了《數(shù)字匠人》訪談欄目。欄目邀請數(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，圍繞當下行業(yè)中最為關(guān)心的節(jié)能減碳、智能化運維、儲能等，闡述數(shù)據(jù)中心相關(guān)先進技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案，分析數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢，以此來傳遞專業(yè)知識，分享產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，加快行業(yè)發(fā)展，推進千行百業(yè)數(shù)字化進程。
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