服務(wù)熱線
020-39186910
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（方案策劃書）
實(shí)施單位：
廣東省峰谷電熱冷綜合能源生產(chǎn)改造技術(shù)有限公司
?支撐單位：
廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
二O二三年三月
在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機(jī)房用能系統(tǒng)（暖通系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等）
1、數(shù)據(jù)中心相關(guān)概念
根據(jù)《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》GB 40879-2021》：
3.1 數(shù)據(jù)中心
由信息設(shè)備場(chǎng)地（機(jī)房），其他基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)軟硬件、信息資源（數(shù)據(jù)）和人員以及相應(yīng)的規(guī)章制度組成的實(shí)體。
【來(lái)源：GB/T 32910.1—2017，2.1】
3.2 數(shù)據(jù)中心總耗電量
維持?jǐn)?shù)據(jù)中心運(yùn)行所消耗電能的總和。
注：包括信息設(shè)備、冷卻設(shè)備、供配電系統(tǒng)和其他輔助設(shè)施的電能消耗。
3.3 數(shù)據(jù)中心信息設(shè)備耗電量
數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類信息設(shè)備所消耗電能的總和。
3.4 數(shù)據(jù)中心電能比
統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，數(shù)據(jù)中心在信息設(shè)備實(shí)際運(yùn)行負(fù)載下，數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值。
注：表征數(shù)據(jù)中心電能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）。
3.5 數(shù)據(jù)中心能效限定值
在規(guī)定的測(cè)試條件下，數(shù)據(jù)中心電能比的最大允許值。
4.1 能效等級(jí)
數(shù)據(jù)中心能效等級(jí)分為3級(jí)，1級(jí)表示能效最高。各能效等級(jí)數(shù)據(jù)中心電能比數(shù)值應(yīng)不大于表1的規(guī)定。
4.2 技術(shù)要求
數(shù)據(jù)中心能效限定值為表1中能效等級(jí)3級(jí)。
2、節(jié)能診斷
對(duì)用能單位或設(shè)備的能耗狀況進(jìn)行調(diào)查、測(cè)試和計(jì)算分析，查明用能不合理的環(huán)節(jié)和原因，提出改進(jìn)對(duì)策的方法。
1、政策背景：國(guó)家、地方主管部門以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)新建、在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機(jī)房的安全及節(jié)能減排提出了越來(lái)越高的要求。根據(jù)《廣東省能源局關(guān)于明確全省數(shù)據(jù)中心能耗保障相關(guān)要求的通知》（粵能新能〔2021〕28號(hào)），“二、利用市場(chǎng)和行政手段，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展：一是鼓勵(lì)各地市借助市場(chǎng)手段和采取行政措施，合理控制和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。如果現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心通過(guò)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易消納海上風(fēng)電，能耗雙控考核時(shí)項(xiàng)目所在地可抵扣一定額度能耗（具體額度視全省目標(biāo)完成情況再行確定）。二是加大節(jié)能技術(shù)改造力度，以節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)倒逼傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加快綠色節(jié)能技術(shù)改造（“十四五”期間PUE值需降至1.3以下），提高全省數(shù)據(jù)中心整體能效水平?！?/p>
2、在用數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，例如空調(diào)系統(tǒng)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況、設(shè)備老化效率下降、管網(wǎng)輸配系統(tǒng)腐蝕有漏水安全隱患、供配電系統(tǒng)存在隱患、UPS效率低、線路溫升不合理、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量不滿足運(yùn)行要求、存在機(jī)房“熱點(diǎn)”、氣流組織不合理、精密空調(diào)控制失效、冷卻塔效率降低、項(xiàng)目能效水平低下等。
3、數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目投入使用后用能系統(tǒng)存在的諸多問(wèn)題需要測(cè)評(píng)單位對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷測(cè)試評(píng)價(jià)，為安全隱患排查、故障解決、問(wèn)題整改、節(jié)能改造、PUE能效優(yōu)化提升等提供基礎(chǔ)支持。
4、機(jī)房擴(kuò)容、升級(jí)改造無(wú)從下手，影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。
對(duì)在用數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)、運(yùn)行能效PUE進(jìn)行節(jié)能診斷測(cè)試評(píng)價(jià)，對(duì)空調(diào)、配電系統(tǒng)及設(shè)備效率進(jìn)行診斷測(cè)評(píng)，并與設(shè)計(jì)工況及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求對(duì)比分析評(píng)價(jià)，掌握項(xiàng)目的能效水平狀況及節(jié)能潛力，制定合理可行的PUE能效優(yōu)化提升技術(shù)方案及措施。
同時(shí)對(duì)在用數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施（暖通系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等）各子系統(tǒng)進(jìn)行排查，掌握其安全、健康狀況，識(shí)別各子系統(tǒng)設(shè)備、管網(wǎng)、環(huán)境質(zhì)量等方面的安全隱患及存在的問(wèn)題，“發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并將之量化呈現(xiàn)出來(lái)”，即通過(guò)客觀數(shù)據(jù)反饋給業(yè)主：“有沒有問(wèn)題、問(wèn)題在哪里、問(wèn)題是什么、問(wèn)題的程度”，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，確保數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施及業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、節(jié)能、低成本運(yùn)行。
對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能診斷及PUE能效測(cè)評(píng)，并根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)論優(yōu)化、調(diào)整、改造數(shù)據(jù)中心用能系統(tǒng)是提高數(shù)據(jù)中心節(jié)能性和可靠性的一種行之有效的方法。
數(shù)據(jù)中心安全及運(yùn)行能效測(cè)評(píng)可以讓使用者了解基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀況及能效水平，保證IT設(shè)備安全運(yùn)行，保證制冷、電氣等輔助設(shè)備處于安全健康運(yùn)行狀態(tài)，降低安全事故發(fā)生的概率，縮小安全事故發(fā)生的影響面，通過(guò)優(yōu)化機(jī)房氣流組織及空調(diào)機(jī)組運(yùn)行策略，提高制冷系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低機(jī)房PUE，減少運(yùn)營(yíng)電費(fèi)支出。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心：
1、安全??? 2、健康??? 3、節(jié)能??? 4、增效
1、確定節(jié)能診斷測(cè)評(píng)指標(biāo)體系；
2、確定節(jié)能診斷測(cè)評(píng)依據(jù)；
3、確定應(yīng)測(cè)參數(shù)及相應(yīng)的測(cè)量方法、計(jì)算方法；
4、選擇測(cè)試儀器儀表；
5、確定測(cè)試工況、測(cè)試持續(xù)時(shí)間和各項(xiàng)參數(shù)測(cè)試程序；
6、確定測(cè)試記錄表格；
7、編制節(jié)能診斷測(cè)評(píng)計(jì)劃；
8、實(shí)施節(jié)能診斷測(cè)評(píng)方案；
9、形成節(jié)能診斷測(cè)評(píng)結(jié)論；
10、對(duì)節(jié)能診斷測(cè)評(píng)結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，提出合理可行PUE優(yōu)化提升技術(shù)方案。
-《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50174-2017
-《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50462-2015
-《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》GB 40879-2021
-《數(shù)據(jù)中心能源管理體系實(shí)施指南》GB/T 37779-2019
-《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB 50411-2019
-《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243-2016
-《通信局（站）機(jī)房環(huán)境條件要求與檢測(cè)方法》YDT 1821-2018
-《通信電源和機(jī)房環(huán)境節(jié)能技術(shù)指南 第1部分：總則》YDB 071.1-2011
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第1部分：術(shù)語(yǔ)》GB/T 32910.1-2017
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第2部分：關(guān)鍵性能指標(biāo)設(shè)置要求》GB/T 32910.2-2017
-《數(shù)據(jù)中心 資源利用 第3部分：電能能效要求和測(cè)量方法》GB/T 32910.3-2016
-其他相關(guān)最新的國(guó)家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷及安全測(cè)評(píng)將涉及環(huán)境質(zhì)量、空調(diào)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)行能效、運(yùn)維管理等，各子系統(tǒng)測(cè)評(píng)項(xiàng)目如下表所示。
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷測(cè)評(píng)內(nèi)容
| 序號(hào) | 測(cè)評(píng)系統(tǒng) | 測(cè)評(píng)
子系統(tǒng) |
關(guān)鍵參數(shù) | 安裝工藝 | 運(yùn)行情況 | 運(yùn)維管理 |
| 1 | 環(huán)境質(zhì)量 | 環(huán)境質(zhì)量 | 溫度、濕度、正壓、新風(fēng)、塵埃粒子濃度、噪聲、照度等 | ☆ | ★ | ★ |
| 2 | 空調(diào)系統(tǒng) | 冷源設(shè)備 | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、壓力、制冷量、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 冷凍、冷卻水泵設(shè)備 | 功率、電壓、電流、揚(yáng)程、流量、效率、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 管網(wǎng) | 管道裂紋、沙眼、腐蝕程度、結(jié)垢情況、壁厚、保溫效果等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 冷卻塔 | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、風(fēng)量、進(jìn)出風(fēng)溫度濕度、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 精密空調(diào) | 進(jìn)出水溫度、功率、電壓、電流、風(fēng)量、進(jìn)出風(fēng)溫度濕度、效率、換熱效果、使用年限等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 氣流組織 | 氣流組織形式、氣流短路、“熱點(diǎn)”、冷熱氣流摻混等 | ★ | ★ | ★ | ||
| 3 | 供配電系統(tǒng) | 電能質(zhì)量 | 頻率、電壓、電流、電壓諧波含量、電流諧波含量 | ★ | ★ | ★ |
| 安裝工藝 | 設(shè)備及電纜、標(biāo)識(shí)、相序、溫升 | ★ | ★ | ★ | ||
| 4 | UPS系統(tǒng) | 設(shè)備性能 | 負(fù)載率、溫升、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 電能質(zhì)量 | 頻率、電壓、電流、電壓諧波含量、電流諧波含量 | ★ | ★ | ★ | ||
| 蓄電池 | 后備時(shí)長(zhǎng)、規(guī)格型號(hào) | ★ | ★ | ★ | ||
| 5 | -48V直流系統(tǒng) | 設(shè)備性能 | 負(fù)載率、溫升、使用年限等 | ★ | ★ | ★ |
| 蓄電池 | 后備時(shí)長(zhǎng)、規(guī)格型號(hào)、一致性 | ★ | ★ | ★ | ||
| 6 | 防雷接地
系統(tǒng) |
防雷接地 | 接地方式、防浪涌等
接地電阻、零地電壓等 |
★ | ★ | ★ |
| 7 | 監(jiān)控系統(tǒng) | 動(dòng)環(huán)監(jiān)控 | 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集探頭位置合理性、各動(dòng)環(huán)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間 | ★ | ★ | ★ |
| 8 | 運(yùn)行能效 | 運(yùn)行能效 | PUE等 | ☆ | ★ | ★ |
| 9 | 運(yùn)維管理 | 運(yùn)維管理制度、應(yīng)急管理等 | 關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目、維護(hù)周期維護(hù)效果等 | ☆ | ★ | ★ |
項(xiàng)目投入使用后：1個(gè)月，1年，5年，10年。
或根據(jù)客戶需求個(gè)性化定制。
測(cè)評(píng)方法包括合規(guī)檢查、操作驗(yàn)證、參數(shù)測(cè)量和數(shù)字仿真，同時(shí)都需借用專家判斷方法對(duì)其合規(guī)性、偏離度和影響級(jí)別進(jìn)行評(píng)估。
數(shù)字仿真——對(duì)于數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的測(cè)評(píng)及優(yōu)化研究，引入數(shù)字仿真工具——CFD計(jì)算流體力學(xué)，CFD英語(yǔ)全稱（Computational Fluid Dynamics），是流體力學(xué)的一個(gè)分支。CFD是近代流體力學(xué)，數(shù)值數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，是一門具有強(qiáng)大生命力的交叉科學(xué)。它以電子計(jì)算機(jī)為工具，應(yīng)用各種離散化的數(shù)學(xué)方法，對(duì)流體力學(xué)的各類問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬和分析研究，以解決各種實(shí)際問(wèn)題。它從計(jì)算方法出發(fā)，利用計(jì)算機(jī)快速的計(jì)算能力得到流體控制方程的近似解。計(jì)算流體力學(xué)的基本特征是數(shù)值模擬和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，CFD的方法具有成本低和能模擬較復(fù)雜或較理想的過(guò)程等優(yōu)點(diǎn)，在給定的參數(shù)下用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行一次數(shù)值模擬相當(dāng)于進(jìn)行一次數(shù)值實(shí)驗(yàn)。它從基本物理定理出發(fā)，在很大程度上替代了耗資巨大的流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在科學(xué)研究和工程技術(shù)中產(chǎn)生巨大的影響。是目前國(guó)際上一個(gè)強(qiáng)有力的研究領(lǐng)域，是進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞及燃燒、多相流和化學(xué)反應(yīng)研究的核心和重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航天設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)工業(yè)、化工處理工業(yè)、渦輪機(jī)設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、HVAC&R等諸多工程領(lǐng)域。
數(shù)據(jù)中心節(jié)能診斷及運(yùn)行能效測(cè)評(píng)屬于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其測(cè)評(píng)實(shí)施流程如下。
1、測(cè)試人員的安全
測(cè)評(píng)方案應(yīng)確?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員的安全，凡是采取安全措施后仍明顯或可能對(duì)測(cè)試人員的安全存在影響的測(cè)試，均不建議進(jìn)行。
2、保證在線業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行
測(cè)試方案以確保業(yè)務(wù)運(yùn)行的穩(wěn)定性為前提，凡是明顯或可能對(duì)在線業(yè)務(wù)存在影響的測(cè)評(píng)，均不建議進(jìn)行。
3、保證在網(wǎng)設(shè)備的安全
測(cè)試方案以不損壞現(xiàn)有設(shè)備和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施為前提，凡是明顯或可能對(duì)在網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施存在無(wú)法逆轉(zhuǎn)的損壞的測(cè)評(píng)，均不建議進(jìn)行。
4、保證測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性
測(cè)評(píng)方案包含的測(cè)評(píng)工具、方法應(yīng)確保測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性。測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)應(yīng)能充分反映實(shí)際情況，具有指導(dǎo)性。
5、測(cè)評(píng)方案實(shí)施的便捷性
測(cè)試方案應(yīng)考慮實(shí)施的便捷性。
6、測(cè)評(píng)項(xiàng)目體系化
測(cè)試方案的測(cè)評(píng)項(xiàng)應(yīng)該包含數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵指標(biāo)的測(cè)評(píng)，并使測(cè)評(píng)項(xiàng)體系化。
7、測(cè)評(píng)報(bào)告的指導(dǎo)性
測(cè)評(píng)報(bào)告應(yīng)指出數(shù)據(jù)中心能效及安全等方面等隱患和問(wèn)題，并給出相應(yīng)的整改建議。
《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷測(cè)評(píng)及PUE能效優(yōu)化報(bào)告》
★項(xiàng)目各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；
★評(píng)定定級(jí)：3個(gè)等級(jí)（不合格、合格、優(yōu)良）。
★基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能診斷及安全測(cè)評(píng)：包括空調(diào)系統(tǒng)（制冷主機(jī)、管網(wǎng)、水泵、冷卻塔、精密空調(diào)、末端設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及效率等）、環(huán)境質(zhì)量（溫度、濕度、塵埃粒子濃度、正壓、照度等）、供配電（電能質(zhì)量、設(shè)備溫升）、UPS（效率、設(shè)備性能、電能質(zhì)量）、動(dòng)環(huán)監(jiān)控等，發(fā)現(xiàn)各系統(tǒng)各類缺陷、不足和隱患。
★運(yùn)行能效測(cè)評(píng)：數(shù)據(jù)中心運(yùn)行能效（PUE）測(cè)評(píng)、空調(diào)系統(tǒng)能效測(cè)評(píng)、制冷主機(jī)能效測(cè)評(píng)、水泵能效測(cè)評(píng)、冷卻塔能效測(cè)評(píng)等。
★運(yùn)維制度：測(cè)評(píng)現(xiàn)行運(yùn)維管理制度及運(yùn)維日常執(zhí)行到位情況。
★項(xiàng)目存在的安全隱患、問(wèn)題以及對(duì)應(yīng)的解決方案和建議。
★掌握項(xiàng)目的能效水平狀況及節(jié)能潛力，制定合理可行的PUE能效優(yōu)化提升技術(shù)方案及措施。
