現(xiàn)如今，“浪費(fèi)能源對我們的環(huán)境是有害的”已然成為了眾所周知的共識。但很少有人真正意識到，其對于企業(yè)的業(yè)務(wù)也同樣是不利的。

每天，持續(xù)進(jìn)行著IT運(yùn)營的企業(yè)組織都在節(jié)省數(shù)千乃至數(shù)百萬美元的IT開銷。而不能再將企業(yè)的IT預(yù)算資金浪費(fèi)在不必要的高額能源費(fèi)用上。而且，通過這樣，還幫助他們進(jìn)一步贏得了當(dāng)前對于綠色環(huán)保意識高漲的客戶們的業(yè)務(wù)。

事實(shí)上，哪怕完全無視企業(yè)社會責(zé)任方面的影響，企業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的案例所帶來的純經(jīng)濟(jì)影響也是毋庸置疑的。此外，現(xiàn)在全球IT業(yè)界的相關(guān)排放量占總污染量的2%(與全球航空業(yè)界的污染相當(dāng))，而企業(yè)數(shù)據(jù)中心正是幫助當(dāng)前的企業(yè)開始實(shí)現(xiàn)上述這些經(jīng)濟(jì)效益的理想場所。

在本文接下來的部分中將與廣大讀者朋友們共同探討兩大重要的問題：什么原因使得當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心變得“綠色環(huán)?！?以及如何將這些“綠色環(huán)保”的特征轉(zhuǎn)化為企業(yè)真實(shí)的資金節(jié)約?并且還將研究企業(yè)數(shù)據(jù)中心的效率、可靠性和正常運(yùn)行時(shí)間之間的平衡——以及企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何將可持續(xù)的選擇方案結(jié)合起來，以便能夠提供最佳的客戶體驗(yàn)。

有鑒于此，那么就來仔細(xì)看看有助于數(shù)據(jù)中心減少能源浪費(fèi)的各個(gè)相關(guān)要素，以及這些相關(guān)要素如何幫助數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營轉(zhuǎn)化為能源的節(jié)約吧。

太陽能

現(xiàn)如今，太陽能發(fā)電正處于擴(kuò)大采用的良性循環(huán)中，其導(dǎo)致了企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施成本的下降。在過去的四年里，太陽能電池板的平均價(jià)格下降了60%。而且，安裝光伏太陽能電池陣列的成本已經(jīng)縮減到每瓦3美元，這大約相當(dāng)于煤炭發(fā)電的成本。

當(dāng)前，在美國，有越來越多的企業(yè)選擇在他們企業(yè)辦公建筑的屋頂安裝太陽能板，數(shù)據(jù)中心也不例外。太陽能的可變成本可以忽略不計(jì)——因?yàn)槠湓床牧?太陽光)是免費(fèi)的。更重要的是，在白天能源價(jià)值最高的時(shí)候，太陽能的供應(yīng)量是最大的。

但是，太陽能供應(yīng)的變化也凸顯了其自身的一個(gè)重大問題——其不容易儲存。如果太陽能不能立即使用的話，就會丟失。

與此同時(shí)，太陽能的光照效率高度依賴于數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的氣候。太陽能的密度(或者從有限的空間中具體所能夠獲得的能源量)，可以因數(shù)據(jù)中心所處當(dāng)?shù)貫闇貛С鞘谢蚧氖彽纳衬牟煌a(chǎn)生高達(dá)5瓦/平方米(W / m2)到20瓦/平方米的波動差異。

上述這些數(shù)據(jù)同時(shí)還受到在太陽能電池板的生產(chǎn)中所使用的具體材料的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，業(yè)界的科學(xué)家們正在開發(fā)更好的材料，包括新生的稱為鈣鈦礦的太陽能吸收晶體，以獲取更多的太陽照射。

對于所在地缺乏合適的光照氣候條件或相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，無法很好的充分利用太陽能的數(shù)據(jù)中心而言，相同的環(huán)境效益可以通過美國太陽能可再生能源認(rèn)證證書(SREC)的形式獲得——這在美國是可交易的非有形能源商品，可再生能源認(rèn)證證書提供了購買可再生能源的機(jī)制，該可再生能源添加到電網(wǎng)，并能夠從電網(wǎng)中購得。

隨著上述這些，以及其他環(huán)境和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施的不斷涌現(xiàn)，越來越多的數(shù)據(jù)中心將開始測試采用太陽能發(fā)電或購買SREC。

冷卻效率

在數(shù)據(jù)中心，對占地面積多達(dá)數(shù)英畝的硬件設(shè)備實(shí)施冷卻不僅僅需要消耗能源，同時(shí)還需要執(zhí)行相應(yīng)的戰(zhàn)略、進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施安置規(guī)劃。

最節(jié)能的架構(gòu)采用自然空氣冷卻。但為了使自然空氣冷卻系統(tǒng)更可行，數(shù)據(jù)中心既需要位于適宜的氣候(取決于季節(jié)和地理環(huán)境)帶，同時(shí)還需要采用相應(yīng)的備用冷卻系統(tǒng)，以防自然的空氣源受到高溫環(huán)境的影響，或收到煙、霧或其他空氣污染物的污染。

基于上述這些原因，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)都是通過循環(huán)風(fēng)扇和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行空氣冷卻的再循環(huán)，同時(shí)，冷卻系統(tǒng)所使用的是被稱為乙二醇的防凍化學(xué)品。乙二醇的高沸點(diǎn)可防止在閉環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)蒸發(fā)，吸收來自IT硬件所散發(fā)的熱量，并由此通過風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)冷卻。

這種設(shè)計(jì)的缺陷是浪費(fèi)了能量以驅(qū)動風(fēng)扇的運(yùn)行?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營商們已經(jīng)了解到，他們可以生成相同的BTU(英國熱量單位——或者將一磅水的溫度降低一華氏度所需消耗的能量)，所造成的能源浪費(fèi)要少得多——通過水循環(huán)而不是空氣循環(huán)。

雖然基于水的冷卻架構(gòu)(也稱為蒸發(fā)式冷卻器)的效率很高，但它們確實(shí)需要消耗大量的水資源，而這些水資源既不是無限的，其成本也不是廉價(jià)的。特別是近10年來，飲用水資源的短缺已經(jīng)使得水價(jià)同比呈現(xiàn)了兩位數(shù)的上漲。

為此，重視能源效率的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們現(xiàn)在正在從采用飲用水轉(zhuǎn)向采用再生水，這種再生水的價(jià)格更便宜(約為飲用水成本的三分之一)，而且更具可持續(xù)性——因?yàn)樵偕荒苡糜诜窍M(fèi)，比如以農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)冷卻為目的。

事實(shí)上，在整個(gè)弗吉尼亞州Ashburn的整個(gè)數(shù)據(jù)中心園區(qū)里，由于選擇了再生水，使得該數(shù)據(jù)中心園區(qū)年度的水費(fèi)降低了50%到65%。這甚至也有利于整個(gè)社區(qū)。例如，通過轉(zhuǎn)移當(dāng)?shù)睾恿魑廴镜乃?，?chuàng)造刺激了就業(yè)的增長和企業(yè)發(fā)展再生水設(shè)施的需求。

重要的是要注意，通過使用基于再生水的系統(tǒng)的設(shè)施，通常將需要在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場將飲用水作為備用水存儲，以防再生水系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者設(shè)施需要再生水的供應(yīng)更多的水資源。這被稱為水電冗余(hydro-redundancy)，一種平衡效率和降低風(fēng)險(xiǎn)的巧妙方法。

電力使用效率(PUE)

選擇高效冷卻的方案是提高數(shù)據(jù)中心整體能效的最佳途徑之一。但是，數(shù)據(jù)中心的能源效率是如何衡量的呢?

大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商均采用的是數(shù)據(jù)中心能源使用效率(PUE)公式——即數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備所消耗的總能耗(TFP)與IT設(shè)備(IEP)所消耗的能源之比。

實(shí)質(zhì)上，在數(shù)據(jù)中心消耗每兆瓦的能源用于支持其關(guān)鍵的IT硬件運(yùn)營的同時(shí)，一些額外的能源也必須花費(fèi)在數(shù)據(jù)中心建筑本身(如冷卻，照明等)方面。這一額外所需消耗的能源量，以乘數(shù)的形式表示，便是PUE。

因此，如果需要消耗一兆瓦的電力為您數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵IT硬件供電，那么另外就需要消耗半兆瓦的電力用于供應(yīng)給數(shù)據(jù)中心建筑物，則數(shù)據(jù)中心的PUE值為1.5(即總設(shè)施功率除以IT設(shè)備功率)。

數(shù)據(jù)中心的平均PUE值大于1.9。現(xiàn)代化的綠色數(shù)據(jù)中心使用基于再生水的冷卻技術(shù)，其PUE值通常要低得多，約為1.3。一些新數(shù)據(jù)中心設(shè)施的PUE值接近1.2及以下。

這在經(jīng)濟(jì)意義上是非常重要的，因?yàn)镻UE值每減少0.1，就相當(dāng)于每年每兆瓦的能耗將節(jié)約數(shù)千美元。以弗吉尼亞州Ashburn數(shù)據(jù)中心園區(qū)為例，PUE每減少0.1，就意味著每月所節(jié)省的電力費(fèi)用將達(dá)到每兆瓦5萬美

客戶們將受益于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們采用太陽能，再生水冷卻系統(tǒng)，低PUE，選擇性的催化還原，托盤回收和其他綠色環(huán)保倡議舉措。

對于成本經(jīng)濟(jì)效用和生態(tài)環(huán)境友好的理念很少像在現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心這樣得到如此清晰的高度重視，而這同時(shí)也是全球IT行業(yè)能源消耗增長最快的領(lǐng)域。