组_绿色数据中心节能技术研究_朱敏等

数据中心绿色化技术研究随着信息时代的到来，数据中心成为了现代社会的重要组成部分，不仅是企业、政府、金融等行业的重要基础设施，而且也是网络化社会的核心基础。

然而，随着数据中心规模的不断增大和数量的不断扩张，其对环境的影响也日益突出：高能耗、高碳排放和高温排放成为数据中心的突出环境问题。

为了更好地保护环境和提高数据中心的可持续性，绿色化技术在数据中心中得到了越来越广泛的应用和研究。

一、绿色化技术对数据中心的意义随着人们对环境保护的重视和对能源消耗问题的认识，绿色化技术成为了全球关注的焦点。

在数据中心运营中，绿色化技术的应用有以下几个方面的意义：（1）降低能耗、减少碳排放。

数据中心是世界上最大的能源消耗领域之一，其能源消耗占据全球能源总消耗的三分之一以上。

绿色化技术的应用可以通过减少不必要的能耗，从而降低数据中心的总能耗和碳排放量。

（2）提高数据中心的可用性和可靠性。

绿色化技术可以提高数据中心的效率和可靠性，降低硬件故障率、提高设备利用率和数据访问速度，从而提高数据中心的可靠性。

（3）降低成本、提高竞争力。

随着企业对成本控制的要求越来越高，绿色化技术的应用可以降低数据中心运营成本、提高利润率，从而提高企业的竞争力和市场占有率。

二、数据中心绿色化技术的研究目前，数据中心绿色化技术的应用主要包括以下几个方面：（1）机房设计和优化。

机房的设计和优化是数据中心绿色化技术的第一步。

通过合理的机房设计和优化可以减少能耗和碳排放，例如优化机房布局、通风设计、温湿度控制、冷却方式和节能照明等。

（2）硬件改进和优化。

硬件的改进和优化是数据中心绿色化技术的关键，包括服务器、存储、交换机、网络设备等。

例如选择低功耗的处理器、寿命长的SSD硬盘、优化网络拓扑结构、采用风机顶冷却等。

（3）虚拟化和云计算。

虚拟化和云计算可以让数百台服务器虚拟成一台服务器，提高硬件的利用率和设备的可靠性。

例如采用服务器/存储/网络虚拟化、容器化、云计算等技术。

大型数据中心中的绿色节能技术研究与应用随着互联网的快速发展，大型数据中心已经成为了当今信息社会的基础性设施。

同时，数据中心也是当今最具能源消耗的设施之一。

据统计，在全球范围内，数据中心占据了整个电力消耗的2%~3%，而在一些发达国家，这一数据更是达到了5%~8%。

这样的电力消耗不仅极大地增加了能源压力，同时也会导致环境问题的加剧。

因此，在数据中心建设中，绿色节能技术的研究和应用已经成为了一个重要的课题。

一、数据中心能耗分析如何解决数据中心的能耗问题，首先需要从了解数据中心的能耗结构入手。

在数据中心的能耗结构中，有两个最主要的部分：IT设备和非IT设备。

IT设备，即服务器、存储设备等，是数据中心的核心设备，它们的能源消耗占到了数据中心总能耗的60%~78%。

而非IT设备，包括空调、照明设备、 UPS系统等，所占比例则是22%~40%。

在这些非IT设备中，空调是数据中心中最大的能量消耗者。

因此，在进行数据中心绿色节能技术研究和应用时，可以从以下几个方面入手：1.减少IT负载通过优化IT设备和提高效率，可以减少其负载量，降低能源消耗。

在提高效率方面，可以通过使用节能型的CPU、存储设备和显卡等，以及采用先进的散热技术来减少IT设备的能源消耗。

2.管理好空调系统空调系统是数据中心的最大能耗设备，因此对其管理非常重要。

通过优化空调系统的管理方式，如使用可调速空调、采用高效过滤方式等，可以大幅度减少空调系统的能源消耗。

3.利用自然能源利用自然能源，如太阳能和风能等，可以减少数据中心的能源消耗。

在数据中心的绿色节能技术研究和应用中，采用太阳能板和风机等设备作为辅助能源已经成为了一种普遍的做法。

二、数据中心绿色节能技术推广绿色节能对于数据中心来说已经成为了一种趋势。

不仅仅有来自行业的声音，政府也在积极地推广绿色节能技术的发展。

例如，在美国和欧洲等地，政府已经出台了一系列节能政策，并对符合标准的数据中心提供财政支持。

绿色数据中心机房节能技术选用与实施方案研究摘要：近年来，随着社会发展，我国的科学技术水平不断进步。

数据中心机房节能技术的应用成为节能减排的重要因素，根据工信部定义的数据中心的规模等级与气候分区，提出节能的重点和方向，从设备类节能技术、电源类节能技术、空调类节能技术、气流组织类节能技术、利用自然冷源节能技术、建筑及照明类节能技术、新能源利用类节能技术等方面分析技术选用与实施方案。

关键词：数据中心；节能；绿色；建筑引言随着数据机房的迅速发展，降低数据中心能耗、建设绿色数据中心显得尤为重要。

能耗高、综合资源浪费严重是目前数据中心发展中碰到的关键问题，数据中心的快速发展带来的是资源消耗的巨大增长，每五年全球数据中心电力消耗就翻一倍。

数据中心属于高耗电产业，年耗电量与社会总用电量占比约为2%。

在能源与资源综合利用方面，我国数据中心水平整体较低。

我国提出的电能使用效率（EEUE）的定义为数据中心总电能消耗量与IT设备总电能消耗量之比，EEUE的数值越高，反映出数据中心的能效水平越低。

目前，我国数据中心电能使用效率水平整体低于发达国家。

如谷歌、雅虎、微软等大型国际互联网企业的最先进数据中心的EEUE可控制在1.3以下，我国数据中心EEUE平均在2.0~2.5的范围内。

以我国大型数据中心平均水平为例，EEUE可达1.6以下；而我国公共机构数据中心EEUE则普遍高于2.5。

数据中心的能源消耗成本占到总成本的60%以上，提高数据中心能源资源效率势在必行。

1建设绿色数据中心意义分析大数据时代全球范围内数据中心建设正经历着高增长、大变革的阶段，随着服务器市场容量的快速扩张，数据中心的建设和运营管理都需要解决能源消耗的问题，在目前消耗成本达30%的局面下，急需探索出一种以节能为核心的全新机房建设模式。

大数据业务的“疯狂式”繁衍以及客观环境因素的制约，迫使传统数据中心在能源供电、储电、用电等方式上做出优化改进以适应时代发展要求。

数据中心绿色节能技术研究随着数字技术的迅猛发展，数据中心（Data Center）已经成为现代商业和学术机构的核心设施。

数据中心需要每天处理海量信息，这使得其耗能量惊人。

因此，数据中心绿色节能技术的研究非常重要，既可以减少能源浪费，又可以提高数据中心的效率和可靠性。

1. 什么是数据中心数据中心是一个在物理空间中收容服务，即服务器，存储设备，网络设备和供应设备的设施。

它们提供了网络服务和应用程序的存储，处理和传输。

过去几十年的技术革新，特别是互联网的发展，使得数据中心变得越来越重要，因为它们不仅可以存储和处理大量数据，也可以为用户提供可靠和持续的服务。

2. 数据中心能源消耗问题数据中心的服务需要大量的能量支持，如电能，燃料等。

据研究，截至2015年，全球数据中心的能源消耗量占全球用电量的3%，相当于英国的用电量。

而且，这个数字还在不断增长，预计到2025年，数据中心将占全球用电量的20%。

因此，如何降低能源消耗，减少对环境的影响，是减少数据中心运营成本的必要措施。

而对数据中心节能进行研究，减少其浪费、化繁为简就显得尤为重要。

3. 数据中心绿色节能技术绿色节能技术是指利用各种方法减少能源消耗和环境污染的技术。

在数据中心中，绿色节能技术主要包括以下几种：（1）薄客户端：薄客户端是指电脑和移动设备没有自己的处理器，只是通过网络与服务器连接。

数据中心可以为许多客户端提供服务，这会使单个数据中心在处理数据时需要更少的能源。

（2）虚拟化技术：虚拟化技术可以将单个物理服务器划分成多个虚拟服务器。

这样，它们可以通过一组共享软件和硬件来工作。

在运行虚拟机时，当有虚拟机不需要工作时，计算机的一部分可以被关闭，从而节省能源。

（3）可再生能源：数据中心可以使用太阳能电池板和风力发电机等可再生能源作为主要能源来源。

这些能源通常比化石燃料更经济，同时也减少对环境的影响。

（4）设备优化：使用更有效的设备也可以减少数据中心的能源消耗，如使用更高效的散热设备、更高效的照明设备、更多的自然光等。

数据中心绿色节能的技术研究第一章引言数据中心作为信息技术产业的核心基础设施，扮演着存储、处理和传输海量数据的关键角色。

然而，数据中心的运营会产生大量的能源消耗和碳排放，给环境造成了巨大压力。

为了解决这一问题，研究绿色节能技术势在必行。

本文将从能效改进和可再生能源利用两个方面探讨数据中心绿色节能技术的研究进展。

第二章能效改进技术2.1 机房设计与布局合理的机房设计和布局可以提高数据中心的散热效果，降低能耗。

采用冷热分离技术和模块化设计，可以提高空气流通和散热效果，减少冷却设备的负荷。

2.2 节能设备部署部署节能设备是提高数据中心能效的有效手段。

如采用节能型服务器和存储设备，利用虚拟化和云计算技术降低服务器数量等。

2.3 动态能量管理动态能量管理技术可以根据实时负载情况，灵活调整资源分配和工作模式，提高能效。

通过动态电压调整和功率限制等技术，实现能源的有效利用。

第三章可再生能源利用技术3.1 太阳能利用太阳能作为一种可再生能源，被广泛应用于数据中心。

通过在数据中心建筑顶部安装太阳能光伏系统，将太阳能转化为电能，供给数据中心电力需求。

3.2 风能利用在风能丰富地区，可以利用风力发电设备，将风能转化为电能供给数据中心使用。

同时，数据中心可以通过合理的建筑设计和布局，减小风力对建筑的阻力，提高风能利用效果。

3.3 生物能源利用生物能源如生物质发电、生物气体发电等也可以用于数据中心能源供给。

通过生物质锅炉发电、垃圾填埋气发电等技术，使用可再生的生物质材料转化为电能。

第四章综合优化技术4.1 高效空调系统数据中心的空调系统是能源消耗的重要部分。

通过采用高效空调系统，如水冷式机房空调和间接蒸发冷却技术，可以降低能耗，提高数据中心的能效。

4.2 数据中心智能管理系统引入智能管理系统，可以实时监控数据中心能耗、温度、湿度等参数，并根据实时数据做出智能调整，提高数据中心的能效管理水平。

4.3 余热回收与利用数据中心运行产生的余热可以通过余热回收系统收集和利用。

数据中心机房节能减排技术研究与实践摘要：数据中心机房运行时，局部高温的问题就会很容易的在机房设备上发生，并且在短时间内，这种情况会变的更加严重。

在中心机房的消耗中，制冷设备在其中占的比重最大。

这样就会使数据中心机房进行节能减排的环节变得很重要。

我国经济目前之所以发展如此之快，有很大的前提是建立在以牺牲环境为代价的。

现在能源消耗问题成为了心腹大患，而中心机房所存在的能源消耗更是值得重视。

本文对数据中心机房能源消耗进行分析，并提出相应的节能减排方案和技术。

关键词：数据中心；节能减排；技术研究；机房实践1对数据中心机房减排的必要性1.1能够有效的降低中心机房的运行成本在数据中心机房的运行成本中，通风制冷系统的运行成本占据其中的大部分因为机房内的大多数设备对温度很敏感，而目前的数据中心机房都是相对比较传统的通风制冷系统。

这样造成的结果就是既不能进行很好的制冷，同时也会造成大量的能源消耗。

与此同时，机房设备局部温度过高的问题一直无法彻底解决，会使对中心机房的检查和维护经费大大提高。

所以我们要提高技术，减少能源排放，尽量做到对机房设备的低消耗制冷。

这样可以有效的提高通风制冷系统的性能，还能有效的降低的能源的消耗。

1.2可以确保数据中心机房设备的运行效率数据中心机房内一般有许多重要的设备，包括交换机和服务器等。

通常这些设备都是对温度很敏感的，一旦出现温度较高的情况，就会导致设备出现异常情况，并出现局部过热的安全隐患。

如果这类问题无法被修护，就会导致设备故障和损坏。

当我们运用节能减排技术时，就是科学的通风制冷的模式时，可以使机房内的设备处于稳定的状态运行，确保了中心机房的运行效率。

此外，在机房内的设备真正实现了节能减排的目标，符合了我国的绿色经济发展的原则，并且实现了绿色环保的目标。

2数据中心节能减排技术的实践和应用2.1智能化精确制冷系统数据中心节能减排中一项相对比较重要的技术就是智能化动态精确制冷。

这项技术时设计人员通过对系统进行智能化的控制，它可以能够更加精准的区别制冷系统与机柜的差别，实时对每个机柜的温度变化进行记录和分析。

《绿色数据中心先进适用技术产品典型案例》绿色数据中心是指利用节能环保技术和设备，实现数据中心的高效能运行，降低能源消耗和碳排放，同时提高数据安全性和可靠性的一种技术方案。

以下是几个绿色数据中心先进适用技术产品的典型案例：
1. 空气动力学优化设计的机房布局方案
空气动力学优化设计是一种基于流体力学原理和计算机仿真技
术的机房布局方案。

通过优化机柜位置、通风口、风扇等设备的位置和布置，实现机柜内部空气流动的最佳化，降低设备间的热互干扰和能源消耗。

2. 热回收式空调系统
热回收式空调系统是一种利用机房内部产生的热量，通过空气或水的方式回收利用的系统。

在热量回收的同时，该系统还可以实现空调的制热和制冷功能，提高了能源利用效率和环境保护效果。

3. 监控系统
监控系统是一种基于传感器、网络和智能控制技术的监控系统。

通过对机房内部温度、湿度、电压、电流等参数的实时监测和数据分析，实现设备的智能控制和优化运行，提高数据中心的可靠性和安全性。

4. 节能服务器
节能服务器是一种基于能源管理技术和硬件优化设计的服务器。

通过利用低功耗CPU和高效能的电源、散热器、硬盘等组件，实现数
据中心的节能运行，降低了数据中心的能源消耗和碳排放。

以上是几个绿色数据中心先进适用技术产品的典型案例，这些产品的应用可以为数据中心的环保节能和可持续发展做出积极贡献。

数据中心节能减排技术改造方案研究报告第一章引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (2)1.3 研究意义 (2)第二章数据中心节能减排现状分析 (3)2.1 数据中心能耗现状 (3)2.2 节能减排政策及标准 (3)2.3 存在的主要问题 (3)第三章数据中心节能减排技术改造总体方案 (4)3.1 技术改造原则 (4)3.2 技术改造目标 (4)3.3 技术改造路线 (4)第四章服务器及存储系统改造 (5)4.1 服务器设备选型 (5)4.2 存储系统优化 (5)4.3 高效电源模块应用 (6)第五章数据中心制冷系统改造 (6)5.1 冷却方式选择 (6)5.2 制冷设备优化 (7)5.3 冷热源管理 (7)第六章数据中心供电系统改造 (7)6.1 供电系统优化 (7)6.2 高效变压器应用 (8)6.3 电池管理系统改造 (8)第七章数据中心节能监测与管理系统 (9)7.1 能耗监测系统设计 (9)7.2 节能管理策略制定 (9)7.3 节能效果评估 (10)第八章数据中心绿色建筑改造 (10)8.1 建筑材料选择 (10)8.2 建筑结构优化 (11)8.3 绿色照明技术应用 (11)第九章数据中心节能减排政策与法规建议 (11)9.1 政策支持措施 (11)9.1.1 加大财政补贴力度 (12)9.1.2 优化电价政策 (12)9.1.3 推广绿色金融 (12)9.1.4 加强人才培养和技术研发 (12)9.2 法规制定与执行 (12)9.2.1 完善数据中心节能减排法规体系 (12)9.2.2 强化监管力度 (12)9.2.3 加强执法合作 (12)9.2.4 建立数据中心节能减排信息公开制度 (12)9.3 政策与法规评估 (13)9.3.1 定期评估政策效果 (13)9.3.2 强化评估指标体系 (13)9.3.3 加强第三方评估 (13)9.3.4 及时回应社会关切 (13)第十章结论与展望 (13)10.1 研究成果总结 (13)10.2 存在的不足与挑战 (13)10.3 发展趋势与展望 (14)第一章引言1.1 研究背景信息技术的飞速发展，数据中心作为支撑现代社会运行的重要基础设施，其能耗问题日益凸显。

数据中心机房节能减排技术应用研究报告第一章绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 研究内容与方法 (2)1.2.1 研究内容 (2)1.2.2 研究方法 (3)第二章数据中心机房节能减排技术概述 (3)2.1 数据中心机房能耗特点 (3)2.2 节能减排技术的分类与进展 (4)第三章服务器与存储设备节能减排技术 (5)3.1 服务器节能技术 (5)3.2 存储设备节能技术 (5)3.3 高效电源模块与电池技术 (5)第四章数据中心机房制冷系统节能减排技术 (6)4.1 冷却系统优化 (6)4.2 自然冷却技术 (6)4.3 制冷设备高效运行 (6)第五章供配电系统节能减排技术 (7)5.1 高效变压器与配电设备 (7)5.2 电力监控系统 (7)5.3 电力需求响应 (7)第六章网络设备节能减排技术 (8)6.1 网络设备节能技术 (8)6.1.1 引言 (8)6.1.2 硬件优化 (8)6.1.3 软件优化 (8)6.1.4 智能调控 (9)6.2 高效网络架构设计 (9)6.2.1 引言 (9)6.2.2 网络拓扑结构优化 (9)6.2.3 网络层次结构优化 (9)6.2.4 网络设备选型 (9)6.3 网络设备管理 (9)6.3.1 引言 (9)6.3.2 设备监控 (9)6.3.3 设备维护 (9)6.3.4 设备更新 (10)第七章数据中心机房绿色照明技术 (10)7.1 LED照明技术 (10)7.2 智能照明控制系统 (10)7.3 节能灯具选用 (11)第八章数据中心机房建筑节能减排技术 (11)8.1 建筑围护结构优化 (11)8.2 绿色建筑材料 (12)8.3 建筑能耗监测与控制 (12)第九章数据中心机房运维管理节能减排技术 (12)9.1 能源管理系统 (12)9.2 能源审计与评估 (13)9.3 运维管理策略 (13)第十章数据中心机房节能减排技术应用案例分析 (14)10.1 典型案例分析 (14)10.1.1 项目背景 (14)10.1.2 节能减排技术应用 (14)10.2 应用效果评价 (14)10.2.1 能耗降低效果 (14)10.2.2 经济效益 (14)10.2.3 环境效益 (14)10.3 发展前景与展望 (14)10.3.1 技术发展趋势 (14)10.3.2 行业发展前景 (15)10.3.3 发展建议 (15)第一章绪论1.1 研究背景及意义信息技术的飞速发展，数据中心机房作为承载大量数据存储和计算任务的核心设施，其能耗问题日益突出。

关于绿色数据中心节能技术的研究摘要：如今，人类社会的飞速发展所造成的能源危机和气候问题日趋严重，各行各业都在开展节能减排工作。

随着信息通信技术的迅猛发展，人类进入了互联网时代，互联网行业所消耗电力的比重越来越大。

云计算是当今互联网的主流技术，作为云计算的核心，数据中心日益增长的电力消耗问题不容小觑。

因此，开展绿色数据中心节能技术研究的必要性是显而易见的。

基于此，本文主要分析了数据中心机房基础设施，并进行了相关案例的分析，最后提出了提高数椐中心能效管理的措施，以供参考。

关键词：绿色数据中心；节能技术；设施；策略引言人类己经进入了信息时代，信息通信技术正在进行着飞跃式的发展。

这种发展趋势促使网络服务提供商需要不断地更新升级它们的设备，以满足更大的信息交换速率和容量。

这使得互联网的规模如雪球般越滚越大，由此带来的能耗问题也越来越突出。

能耗问题逐渐成为阻碍互联网发展的一个极其关键的因素。

1数据中心机房基础设施1.1电力供配系统数据中心机房依靠配电房供电才能运行，核心部件包括电源分配单元PDU，非易失性电源UPS，以及自动电力切换开关ATS等。

传统的配电房不论采取1条通路还是冗余通路，都是采用中央式供电方式，各个大型的电力部件牵一发而动全身，难以扩展，而且中央式UPS因为AC/DC双重转换原因能效很低。

1.2空调制冷系统传统数据中心一般是开放式制冷，采取穿孔地砖/通气式地板，CRAC空调是关键单元，提供冷风。

开放式机房存在的问题主要是冷热气流缺乏管理，再循环空气导致制冷效率下降，尤其是在机柜顶端和边缘会出现不均衡制冷。

通过降低送风温度可以使热通道温度大幅下降，达到建议的服务器温度值，但这种方法非常浪费。

另外，升降式地板的运维成本也很高，建设周期长。

1.3网络电信设备数据中心另一个重要部分是电信系统。

从电信通信角度来看，其布局至少包括一个主要分布区（MDA），一个或者多个水平分布区，以及一个或多个设备分布区。