摘要:數(shù)據(jù)中心的能源消耗從未像今天這樣引起了數(shù)據(jù)中心行業(yè)、乃至整個國家和世界能源類相關(guān)組織和機構(gòu)的高度重視,甚至綠色和平組織也在關(guān)注。關(guān)于能耗的數(shù)字統(tǒng)計隨處可見,這里不過多闡述,但數(shù)據(jù)中心的能耗的確需要引起數(shù)據(jù)中心行業(yè)的足夠重視,并且在未來,能耗數(shù)字將不可避免地繼續(xù)攀升。
一、數(shù)據(jù)中心能源消耗的發(fā)展趨勢
數(shù)據(jù)中心的能源消耗從未像今天這樣引起了數(shù)據(jù)中心行業(yè)、乃至整個國家和世界能源類相關(guān)組織和機構(gòu)的高度重視,甚至綠色和平組織也在關(guān)注。關(guān)于能耗的數(shù)字統(tǒng)計隨處可見,這里不過多闡述,但數(shù)據(jù)中心的能耗的確需要引起數(shù)據(jù)中心行業(yè)的足夠重視,并且在未來,能耗數(shù)字將不可避免地繼續(xù)攀升。
數(shù)據(jù)中心的量變帶來的思考
縱觀中國的發(fā)展,未來人們在追求國民幸福生活的過程中,信息技術(shù)將必然成為第一生產(chǎn)力,在與各行各業(yè)的深度融合中,信息系統(tǒng)的使用量將急劇加大,在滿足海量計算和數(shù)據(jù)存儲的同時,將產(chǎn)生巨大的能源消耗,目前在以大規(guī)模集成電路方式的,計算和存儲技術(shù)沒有突破變革前,信息生產(chǎn)力和能源消耗將呈現(xiàn)同比幾何基數(shù)增長。我國的長期發(fā)展政策,根據(jù)世界格局和地緣政治的影響,將逐步向高技術(shù)、高附加值的第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。在一個以信息作為動力的發(fā)展社會,尋找支撐數(shù)據(jù)中心和云計算長期海量增長的能源系統(tǒng),和不斷持續(xù)提高系統(tǒng)能效將是一個長期任務(wù)。
我國現(xiàn)有各類數(shù)據(jù)中心或計算機機房約43萬個,數(shù)量約占全球 13%.其中經(jīng)營性 IDC 機房 921 個,面積達到88萬平方米,17.7 萬個機柜,能容納 200 多萬臺服務(wù)器(數(shù)據(jù)來源:工業(yè)和信息化部電信研究院,截至 2011 年)。
借鑒第三方的統(tǒng)計數(shù)據(jù),可以看到,數(shù)據(jù)中心的數(shù)量已經(jīng)到了一定的數(shù)量級別,而同時,不僅僅是數(shù)量增加,平均每個數(shù)據(jù)中心的容量也在增加,這最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的能源消耗不斷增加。量變引發(fā)質(zhì)變,最典型的是:
(1)信息和數(shù)據(jù)的海量發(fā)展,直接導(dǎo)致經(jīng)營性數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展。一定程度上,只有經(jīng)營性數(shù)據(jù)中心的商業(yè)杠桿才能撬動去尋找最有的相關(guān)資源配置;
(2)伴隨著數(shù)據(jù)中心的量變(數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和單個數(shù)據(jù)中心的容量和規(guī)模變大),必然導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)中心朝著標準化,模塊化和自動化等具備典型工業(yè)產(chǎn)品特性的方向發(fā)展;
(3)經(jīng)營性數(shù)據(jù)中心的蓬勃發(fā)展極大地改變了原有數(shù)據(jù)中心的生態(tài)系統(tǒng),部分甚至絕大部分數(shù)據(jù)中心開始從成本中心向利潤中心演變,而這種演變也必將導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運營更符合商業(yè)原則和法則。
二、數(shù)據(jù)中心的能源消耗發(fā)展趨勢
現(xiàn)實生活中,人們已經(jīng)離不開各種IT技術(shù)的應(yīng)用,國外的諸如蘋果,谷歌,微軟,亞馬遜,F(xiàn)ACEBOOK早已經(jīng)成為人們?nèi)粘I畹囊徊糠?,在國?nèi),以騰訊、百度和阿里巴巴為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司,還有很多和人們?nèi)粘I钕嚓P(guān)的很多服務(wù),都離不開IT應(yīng)用,這也是云計算興起和發(fā)展的原因。從另外一個角度來看待云計算,至少其中一個顯著特點是資源共享,提高效率,降低成本。為什么?因為支撐他們所需要的I,D和E的增長非常迅速 (數(shù)據(jù)中心和能源的SPIDER方法論),甚至是超過了很多人的預(yù)期,目前看來,還沒看到放緩,停滯或者倒退的任何跡象,相反,看到更多的是蓬勃發(fā)展。
在這些表象的后面是什么,是龐大的數(shù)據(jù)中心群在支撐著這些應(yīng)用。雖然這些行業(yè)巨頭們并沒有官方披露自己所擁有的服務(wù)器數(shù)量和數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和容量,僅僅依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)和第三方咨詢調(diào)查機構(gòu)的報告,來做一些推測,大約Google有超過100萬臺服務(wù)器,AMAZON大概有60-80萬臺服務(wù)器,F(xiàn)ACEBOOK大概超過30萬臺服務(wù)器。
通常而言,當討論數(shù)據(jù)中心行業(yè)的時候,大體分為三大類別,一個是IDC,即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,另外一個是EDC,(企業(yè)數(shù)據(jù)中心),第三種數(shù)量較少,即HPC(超算中心),主要用于科學(xué)計算。對于EDC,其絕對數(shù)量應(yīng)該是大于IDC的,因為幾乎每個企業(yè)的IT都有一個數(shù)據(jù)中心來做支撐。
無論是IDC還是EDC,最近幾年,都在不斷的擴容,新建或者是整合等。而新建的數(shù)據(jù)中心的容量都是過去所無法想象的,并且在全國各地出現(xiàn)了很多數(shù)據(jù)中心園區(qū),其容量更是達到了前所未有的數(shù)量級別。
根據(jù)相關(guān)調(diào)研機構(gòu)針對中國數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施市場的分析數(shù)據(jù):截止到2012年,數(shù)據(jù)中心在中國的總規(guī)模是129萬方米。同期亞太區(qū)的規(guī)模是583萬平方米。中國是目前亞太地區(qū)第二大市場,占比16%.2012年中國DC市場的總價值為8.7億美元。同期亞太區(qū)的價值29.3億美元。中國占比為23%.
中國DC行業(yè)的規(guī)模增長20.1%(107—129)。亞太市場同比2011年增長18.2%。
中國數(shù)據(jù)中心投資的增長2012達到34%(6.5—8.7億美金),而亞太地區(qū)增長為24%(23.6—29.3億美元),增長驚人。
(相關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計的市場潛力/飽和度情況)
雖然中國保持了超過國家GDP 4倍多的增長率,但是在國外專業(yè)研究機構(gòu)分析。中國依然有較大的投資和市場價值增長空間,上面的圖表是針對全球各國關(guān)于數(shù)據(jù)中心市場飽和度的一個分析,中國市場表現(xiàn)出需求旺盛并且潛力巨大的態(tài)勢。
這些市場數(shù)據(jù)可以反映出數(shù)據(jù)中心業(yè)內(nèi)對于市場的發(fā)展處于一個樂觀的態(tài)度,但從反面能夠看到一個特征,即數(shù)據(jù)中心的投資和能耗依舊會快速增長。各地涌現(xiàn)的各個云計算數(shù)據(jù)中心項目目前還處于一個前期開發(fā)建設(shè)階段,經(jīng)過2-4年的一個建設(shè)周期后,在投入運營階段,數(shù)據(jù)中心的能耗用量很可能將正式列入在國家統(tǒng)計部門的第三類產(chǎn)業(yè)能耗而被單獨統(tǒng)計,因為這必然是單類能耗增長速度最快和最高的一個行業(yè)。
關(guān)于數(shù)據(jù)中心的高能耗,從單位GDP能耗上看,數(shù)據(jù)中心屬于高載能(能源消耗大)、零污染、投資密集型項目。這在第三類產(chǎn)業(yè)上絕無僅有,而且數(shù)據(jù)中心屬于高技術(shù)附加值的現(xiàn)代科技服務(wù)業(yè),其承載的IT系統(tǒng)所產(chǎn)生和帶動的行業(yè)產(chǎn)值可能達到幾十甚至數(shù)百倍。
根據(jù)中國電信財報和公司節(jié)能減排處公布的數(shù)據(jù):2011年中國電信能耗(電)約132億千瓦時,2011年總收入達2449.43億元。所以,能耗的后面是這個無煙工業(yè)的GDP帶動,同時也看到相比2010年中國電信總能耗增加了15%,而業(yè)務(wù)收入增長了11.7%.這也說明了運營商由2G+固網(wǎng)到3G+寬帶,由話音通信為主到以互聯(lián)網(wǎng)信息為主轉(zhuǎn)型期,能耗的增長大于業(yè)務(wù)的增長。
這種產(chǎn)業(yè)支撐關(guān)系,還僅是在運營商一個環(huán)節(jié),如果從全局看更高層的業(yè)務(wù),如娛樂、信息、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)等現(xiàn)代服務(wù)業(yè),整個IT信息產(chǎn)業(yè)的價值鏈將更長。但與此同時看到的一個明顯趨勢是能耗的總量和增速都在快速變化。
很多地方政府本著發(fā)展地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的目標,還是較為積極的發(fā)展和支持云計算與數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè),比如內(nèi)蒙古、重慶等。但是經(jīng)過一段時間的了解和調(diào)研,很多經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),如北、上、廣、深地區(qū),因為電力資源的緊張,發(fā)展服務(wù)器托管類的IDC數(shù)據(jù)中心項目,將要進行更多的政策和資源協(xié)調(diào)。
以上所引用的資料和數(shù)據(jù),可能由于統(tǒng)計方法,統(tǒng)計時間的因素,會有一些偏差,但有一點是達成共識的,即數(shù)據(jù)中心的能源消耗達到了一個不得不引起重視的高度,并且將繼續(xù)攀升。
三、數(shù)據(jù)中心的能源供應(yīng)來源
在論述國內(nèi)數(shù)據(jù)中心資源供應(yīng)來源之前,有一個不得不說的故事,這個故事來自于一本書,書名叫做《IT不再重要》,在這本書里的第二章節(jié)講述了塞繆爾。英薩爾(Samuel Insull)和私有電廠時代的結(jié)束,公用電網(wǎng)占據(jù)了主導(dǎo)的故事。
本文無意去八卦他和愛迪生的故事,作為后來者能看到的是,無論在美國,還是在中國,公用電網(wǎng)都占據(jù)了絕對主導(dǎo)地位。
根據(jù)目前市場上數(shù)據(jù)中心的能源供給,絕大多數(shù)情況下占據(jù)主導(dǎo)地位的能源供給都是電力能源,如果從國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心電力供應(yīng)來看,幾乎都是來自于國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。
寫到這里,似乎引領(lǐng)讀者進入了一個誤區(qū),認為數(shù)據(jù)中心一定遵循公用電網(wǎng),甚至只能利用國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)電力供應(yīng),這并不是本文所要表達的觀點,因此有必要澄清一下。即使目前的現(xiàn)狀是這樣,但并不等于這是唯一的路徑。對于未來的數(shù)據(jù)中心而言,也許可以重新考慮愛迪生的思路。這也是本文希望讀者可以開放思路,畢竟條條大路通羅馬,成功的路從來都不止一條。以往的分布到集中,對于未來的某些數(shù)據(jù)中心而言,可能反之,即從集中到分布。
目前數(shù)據(jù)中心幾乎所有的電力供應(yīng)均來自于公用電網(wǎng),而用電也是數(shù)據(jù)中心能源消耗的絕大部分。電力是從工業(yè)社會文明爆發(fā)以來,最重要的生產(chǎn)資料,傳統(tǒng)觀念認為,電力具有清潔、高效、便捷的能源特征。所以在僅百年的時間,全球建立了覆蓋超過80%陸地面積的電網(wǎng)覆蓋,全球總發(fā)電量達到為21.3萬億千瓦時。在2011年,中國有一項數(shù)據(jù)超過美國保持了110年的記錄,躍居世界第一:2011年中國凈發(fā)電量總額達到4.47萬億千瓦時,超過美國的年凈發(fā)電量4.1萬億千瓦時,中國目前有十萬億千瓦發(fā)電機組裝機量。這背后是根源有很多,2011年中國7.3萬億美元GDP大約只是美國15萬億美元GDP的一半,但實體經(jīng)濟比例居高使得中國的凈發(fā)電量已經(jīng)超過美國。
電是二次能源,這與一次能源煤炭、石油、天然氣等有著本質(zhì)的區(qū)別。
1、數(shù)據(jù)中心能源消耗的結(jié)構(gòu)和特征
今天,無論是在政府,還是地方招商引資,或是在規(guī)劃運營層面,大家都對數(shù)據(jù)中心是個能源消耗“大戶”達成共識。能源消耗主要體現(xiàn)在兩方面:一是電力,二是制冷。一般情況下,這里特指的“電”的消耗,主要體現(xiàn)在對電的容量的要求和電量的消耗。這里的制冷,主要是指為了保證數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT設(shè)備保持正常運行(或者基于SLA中對于IT設(shè)備制冷需求的定義)而需要的冷量。在中國,在非自然冷卻的情況下,主要是通過電制冷設(shè)備來為IT設(shè)備冷卻的,即把電這個高級能源轉(zhuǎn)換為冷這個低級能源,用于冷卻IT設(shè)備。既然是電制冷,當然是需要電的容量供給和電量的消耗。IT設(shè)備的用電加上制冷系統(tǒng)的用電,構(gòu)成了數(shù)據(jù)中心電力能源的絕大部分消耗。
數(shù)據(jù)中心的制冷需求雖然也包括諸如照明和建筑隔熱等方面,但占其絕對比例部分是為IT設(shè)備制冷用。對于IT設(shè)備本身的冷量需求,如果用一個不是非常嚴謹?shù)直容^簡單的說法來表達,IT設(shè)備的制冷量約等于IT設(shè)備的用電消耗量,即約為1:1的數(shù)學(xué)關(guān)系。例如:一臺功耗為300瓦的服務(wù)器在其額定工況運行時,產(chǎn)生300瓦的熱量,需要約300瓦的冷量進行冷卻。
在這里,要補充一句,即數(shù)據(jù)中心的電和冷是可以通過低級能源和其他能源獲得的,這也是本文的一個重要基礎(chǔ)。
備注:這個簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系至關(guān)重要,是數(shù)據(jù)中心和分布式能源(特指三聯(lián)供系統(tǒng))結(jié)合的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2、數(shù)據(jù)中心對于能源供應(yīng)的技術(shù)要求
數(shù)據(jù)中心對于能源的供給,其最典型的特點是“可持續(xù)性”,今天數(shù)據(jù)中心的可用性或者uptime而言,其核心也是保證數(shù)據(jù)中心的持續(xù)性,盡量減少中斷的次數(shù)和中斷的時間,如果從市場上的主流商業(yè)IDC的合同中的服務(wù)級別協(xié)議(Service Level Agreement)中,都有關(guān)于持續(xù)供應(yīng)的可用性的描述,通常是用百分比和數(shù)字進行約定的。
3、數(shù)據(jù)中心能源消耗的分類
(1)對于數(shù)據(jù)中心能源消耗的分類,主要分為以下幾種:
① 電力能源的消耗:所有的IT設(shè)備,必要的輔助設(shè)備,諸如制冷系統(tǒng)的冷機,水泵,精密空調(diào),已經(jīng)對應(yīng)的控制系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下,都需要電力供應(yīng),都在消耗電力能源。
② 水的消耗:在數(shù)據(jù)中心中水的消耗經(jīng)常被忽視,當分析被忽視的原因時候,發(fā)現(xiàn)主要是受到一些設(shè)計和技術(shù)上的限制所致,比如制冷系統(tǒng)采用DX系統(tǒng),其對水的消耗主要體現(xiàn)在加濕方面,其耗水量很小。隨著冷凍水系統(tǒng)的逐漸在數(shù)據(jù)中心被大量采用,其對于水的消耗也迅速增長,當然,數(shù)據(jù)中心的投資者和運營者每月的賬單中會看到水費賬單的變化。如果從資源供給的角度來看,對于整個地球而言,在目前,水的缺乏遠遠大于電力的缺乏,當然這里的水是指需要被凈化處理后的水。除此之外,在數(shù)據(jù)中心中關(guān)于把水作能源的案例,最典型的應(yīng)該是google利用河水,海水等來制冷,利用水的溫差和循環(huán)來達到制冷的目的,理論上, 水并沒有發(fā)生相變(諸如水的蒸發(fā)),但是水的溫度發(fā)生了變化,是否對環(huán)境產(chǎn)生影響,截至到目前,依然存在爭議。
③ 油的消耗:通常情況下,為了保證數(shù)據(jù)中心的可用性,數(shù)據(jù)中心在初始設(shè)計的時候都配置了柴油發(fā)電機。如果純粹從可用性的角度來看,電網(wǎng)供電并不在數(shù)據(jù)中心投資者和運營者的控制范圍內(nèi),而柴油發(fā)電機是其資產(chǎn),其可以產(chǎn)生源源不斷的電力輸出,其可控制性可能更好,之所有采用電網(wǎng)供電,主要還是從經(jīng)濟性的角度來考慮(這基本是國外數(shù)據(jù)中心投資者和運營者的邏輯)。因此,在電網(wǎng)供應(yīng)相對穩(wěn)定的地區(qū),油的消耗并不是很高。
④ 氣的消耗:這里的氣指的是天然氣,有些數(shù)據(jù)中心采用天然氣發(fā)電,因此也存在著消耗,無論是作為數(shù)據(jù)中心的主用,還是備用,在技術(shù)實現(xiàn)的角度來看,都是非常成熟和可靠的。但是,從目前市場上的數(shù)據(jù)中心調(diào)查上來看,比例非常小,甚至是屈指可數(shù)。但并不表明這種技術(shù)不成熟,只是在目前的數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用比較少而已。
⑧ 其他:雖然市場上罕見,但的確看到一些可能性,諸如可以向當?shù)叵嚓P(guān)公司直接購買冷量。在高寒地區(qū)的冬天,對于一些設(shè)備和輔助區(qū)域,也可以向當?shù)毓峁局苯淤徺I熱量。
(2)電力
雖然今天可以看到了一些數(shù)據(jù)中心新能源的案例,諸如蘋果的利用太陽能能源的數(shù)據(jù)中心和GOOGLE用的風力能源作為數(shù)據(jù)中心的能源供給。但是,目前,無論在全球和國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心幾乎都利用電力能源作為數(shù)據(jù)中心的主要能源供給來源。
截至2011年底,全國電力裝機達到10.6億千瓦,超過美國成為世界第一電力裝機大國,火電在裝機總量中所占比重長期保持在70%以上。
電網(wǎng)從歷史發(fā)展來看,可以分為四個階段:電廠直配城市網(wǎng)、省區(qū)電網(wǎng)、跨省大區(qū)電網(wǎng)和跨大區(qū)聯(lián)合電網(wǎng)。
隨著用電量不斷增長,大型水電、火電和核電的建設(shè),地區(qū)間電源與負荷的不平衡以及經(jīng)濟調(diào)度的需要,必然要求發(fā)展輸電和聯(lián)網(wǎng),電壓等級也隨之逐步提高。從最初較低電壓水平的6-10kV經(jīng)歷35kV、110kV和220kV,發(fā)展到超高壓的330kV、500kV和750kV電網(wǎng),并且還有繼續(xù)上升的趨勢。
如果從裝機量和發(fā)電量來看,似乎中國并不缺電,但中國的發(fā)電廠主要在西北部,用電用戶主要在東部,電網(wǎng)的調(diào)配能力還存在一定瓶頸,局部地區(qū)缺電、讓電、限電現(xiàn)象依然存在。
(3)水
我國是一個干旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而,中國又是世界上用水量最多的國家。僅2002年,全國淡水取用量達到5497億立方米,大約占世界年取用量的13%,是美國1995年淡水供應(yīng)量4700億立方米的約1.2倍。
“中國是一個重度缺水的國家”,水利部水資源司司長吳季松說,這是從水資源對社會經(jīng)濟發(fā)展的支撐能力上得出的判斷。據(jù)統(tǒng)計,我國目前缺水總量估計為400億立方米,每年受旱面積200萬~260萬平方千米,影響糧食產(chǎn)量150億~200億千克,影響工業(yè)產(chǎn)值2000多億元,全國還有7000萬人飲水困難。缺水對環(huán)境和人的身心健康都有著嚴重的影響。以上的這些數(shù)據(jù)充分表明了幾個最需要關(guān)注的觀點:
中國是一個嚴重缺水的國家,并且水的消耗逐年增長。
伴隨著中國數(shù)據(jù)中心冷凍水系統(tǒng)的逐漸占據(jù)數(shù)據(jù)中心市場制冷的主流,數(shù)據(jù)中心對水的供給能力和消耗量都達到了一個高度,從綠色網(wǎng)格組織的WUE也讓人們意識到數(shù)據(jù)中心對水資源的供給需求和消耗的重視。
數(shù)據(jù)中心對于水的供應(yīng)目前在中國100%來自于市政供水,這也意味著數(shù)據(jù)中心的相關(guān)利益者需要充分意識到數(shù)據(jù)中心對于水的依賴性和需求量。
對于一個數(shù)據(jù)中心投資和運營來說,通常會關(guān)注以下問題:
水對于數(shù)據(jù)中心的重要性:用簡單的一句話來問“沒水不行嗎?”,答案是肯定的,真的不行,沒有水,很難保證數(shù)據(jù)中心的持續(xù)運行。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)用水的分類:即數(shù)據(jù)中心消耗用水的分類,哪里需要耗水?通常情況下,主要分為以下幾種類別:
A:數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)用水:如果從數(shù)據(jù)中心日常水的消耗量的各個分類用水的比例來看,這部分水的消耗占據(jù)了相當大的比例,甚至是絕對比例。這部分用水主要分兩個子項,一個是加濕用水,即為了保持數(shù)據(jù)中心濕度的控制,需要水來來加濕;另外一個是數(shù)據(jù)中心冷凍水系統(tǒng)所需要的水消耗。尤其是采用水冷冷凍水系統(tǒng)的時候,冷卻塔水的消耗量是很大的。
B:消防系統(tǒng)用水:可能有人要問:“我可以采用氣體滅火,可以不用水系統(tǒng)!”在數(shù)據(jù)中心設(shè)計的時候,的確可以考慮采用氣體消防來滅火,并且對于市場上大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心而言,其主機房采用氣體滅火系統(tǒng)的占據(jù)了絕大多數(shù)。但是,在數(shù)據(jù)中心各個功能分區(qū)中,如果把主機房建筑面積和其他輔助功能分區(qū)面積用數(shù)字做個比例對比的時候,基本的數(shù)字比例大概在1:1.5-2.5之間,換句話說,絕大多數(shù)的輔助功能分區(qū)的面積部分都必須采取水消防系統(tǒng),或者說采取水消防系統(tǒng)是最合理的,性價比最好的。因此,結(jié)論是:數(shù)據(jù)中心有一定比例的消防系統(tǒng)是通過水消防系統(tǒng)完成的,也必然存在水的消耗。(雖然,對于數(shù)據(jù)中心用戶而言,內(nèi)心希望消防系統(tǒng)永遠不要真正啟動,永遠不要發(fā)生火警,但既然水系統(tǒng)是必須的,其必然需要水的供應(yīng))
C:衛(wèi)生用水:同樣,這部分用水也是必不可少的。數(shù)據(jù)中心日常的運行,都需要這部分用水。
D:清潔和保潔:數(shù)據(jù)中心需要保持環(huán)境清潔,這部分用水也將存在。
E:其他用水:諸如室外綠地花園用水等。
在數(shù)據(jù)中心日常水的消耗中,制冷系統(tǒng)水的消耗占據(jù)了絕對比例,因此在這里對于該部分水的消耗做一個簡單的推導(dǎo)。
在對國內(nèi)某數(shù)據(jù)中心的研究中,發(fā)現(xiàn)其每天用于制冷系統(tǒng)用水消耗量很大,如果市政供水發(fā)生中斷1個小時,其所做儲備用水將耗盡,如果那樣,其制冷系統(tǒng)也將發(fā)生問題,如果繼續(xù)惡化,最終的結(jié)果和斷電的結(jié)局是殊途同歸。在意識到這個問題后,不難得出這樣的結(jié)論:水作為數(shù)據(jù)中心必須的一種能源絕對值得足夠的重視,甚至是要放在策略層面上。當然,如果制冷系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)生重大變革,水的消耗極具減少,可能就只需要放在戰(zhàn)術(shù)層面來考慮這個問題了。
(4)油
對于數(shù)據(jù)中心而言,所說的油特指的是柴油,即用于柴油發(fā)電機的柴油,考慮到數(shù)據(jù)中心柴油發(fā)電機的作用主要是用于當電力供應(yīng)發(fā)生中斷的時候,接管數(shù)據(jù)中心電力的繼續(xù)供給,并不作為主要電力供應(yīng),屬于備用,因此其消耗的柴油量相對比較少。
(5)天然氣
本文所關(guān)注的是天然氣的應(yīng)用和關(guān)鍵特點。
天然氣的采收率高于石油。原生天然氣的采收率一般為40%-70%,而原油的采收率往往低于30%-35%.
天然氣造成的污染要比石油或煤炭輕得多。
天然氣的儲量豐富。
天然氣的使用受到的限制:
地緣政治和當前的經(jīng)濟狀況。
管道的限制。
季節(jié)變化而帶來的用氣量不同,冬季居民用氣量大,夏季民用氣量小。
對于數(shù)據(jù)中心用戶而言,隨著西氣東輸管道的發(fā)展和液化天然氣的進口,天然氣的使用變得越來越寬廣。以往天然氣應(yīng)用最多的是工業(yè)和汽車,但隨著國家政策的放開和技術(shù)的發(fā)展和市場化,天然氣在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用有潛在的巨大機遇。
四、總結(jié)
能源是數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)根本和立身之本。
目前,在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心能源的使用占絕對比例的依然是公用電網(wǎng),對于數(shù)據(jù)中心用戶而言,并不介意和關(guān)注其從電網(wǎng)購買的電力是水電,火電,核電或其他。
數(shù)據(jù)中心水的消耗也是能源消耗中的一種,值得關(guān)注。尤其是水的持續(xù)供應(yīng)和消耗對于數(shù)據(jù)中心可用性的影響。
分布式能源(比如天然氣)未來可能對數(shù)據(jù)中心能源帶來巨大影響。