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节能详情

《国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021)》之四:绿色数据中心高效系统集成及高效IT技术产品

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工信部
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整机柜服务器采用48伏供电方案和双输入电源模块架构、虹吸散热技术、标准化设计并独立机柜监控单元(RMC)。IT部分采用池化设计,计算节点和存储节点分离设计,易于扩展。某数据中心使用北京百度网讯科技有限公司整机柜服务器产品,共采用20多个机柜,300多个服务器。单节点实现功耗节省18瓦以上,单节点供电部分年节电157千瓦时。预计应用10万节点以上。

X-MAN服务器基于异构加速处理及计算的定制化服务器设计,结合整机柜的模块化设计,深度挖掘及调优GPU/FPGA/AI加速芯片的异构加速性能,将计算池化,提升并行计算性能,做到资源共享,灵活适配。传统的GPU服务器单机功耗区间为5500~6000瓦,耗电量大,运营成本高。某数据中心部署北京百度网讯科技有限公司提供的3600多台X-MAN服务器,年节能933万千瓦时。百度已经规模化上线承载真实业务,预计潜在普及率高达30%以上。

硬盘冷存储库技术是以硬盘作为数据的存储载体,集数据迁移、数据安全、长期存储、查询应用、软硬件系统为一体的系统产品,为用户提供多功能、低能耗、易使用的归档数据长期保存的方法,通过控制节点供电的方式按需智能供电,降低存储的能耗,与同等容量常规存储相比节能87%以上。适用于新建和改造的数据中心以及各行业客户本地化节能存储。某大数据中心使用北京盛赞数据备份系统有限公司的产品,年节电2.7万千瓦时,节能约90%。预计未来5年市场占有率可达到40%~50%。

新一代节能高效蓝光及光磁电一体化智能存储技术产品针对海量温冷数据,利用分布式存储架构,融合NVMe、SSD、HDD、蓝光等存储介质的优势,为用户提供异质、分级数据存储服务。适用于新建和改造的数据中心。同等存储容量能耗仅为磁盘存储的1/20。某数据中心使用北京易华录信息技术股份有限公司产品,建设光存储能力500PB、磁存储能力50PB、云计算节点服务能力200台,可提高工作效率45倍,实现节能率约94.72%,年节电100万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到60%。

全介质多场景大数据存算一体机采用基于模块化转笼式光盘库设计技术、单次多光盘快速抓取装置设计技术等,实现数据存储的安全和节能。适用于新建和改造的数据中心。某信息中心使用北京中科开迪软件有限公司产品,自2018年9月项目交付至今,系统保持无故障运行,设计蓝光存储规模1PB,用于归档等冷数据存储。采用蓝光存储相比磁盘存储,年节电2万千瓦时,节电80%以上。预计未来5年市场占有率可达到70%。

紫晶蓝光存储依托于数据“冷”、“热”分层的技术理念,大量“冷”数据存放于蓝光介质中。蓝光存储介质95%以上的时间都处于不耗电的状态,每PB数据一年耗电仅为4000千瓦时左右,而保存于磁存储每PB数据一年耗电约为36000千瓦时,单位容量节能约90%。相对于磁电介质,几乎不发热,不会造成周边环境温度过高,绿色环保。适用于新建和改造的数据中心。某市数据中心使用广东紫晶信息存储技术股份有限公司的蓝光存储,年节电150万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到40%。

预制式微模块数据中心技术包含L0+L1融合预制方案和L1预制方案。L0+L1融合预制方案将模块化数据中心与装配式建筑相结合,工程产品化,可6个月完成1000柜业务上线(不含设计时间)。L1智能微模块数据中心方案集IT机柜、制冷系统、供配电系统、监控系统、照明、布线、安防系统等于一体,集成人脸识别等一系列智能特性。某北方数据中心采用华为技术有限公司提供的1100个L0+L1融合预制模块,实际运行年均PUE达到1.15,年节电6339万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到35%。

模块化数据中心(微模块)基于能效管理技术、冷电联动节能技术、智能化运维管理技术等,降低制冷系统能耗及供配电系统损耗,实现实时智能自动化调优,减少运维工程师干预,降低数据中心运行维护成本,最高可节省超过30%的运营费用。广州某数据中心项目使用科华数据股份有限公司的数据微模块产品,启用120套微模块,微模块电能使用效率(PUE)≤1.23,年可节省电费8916.8万元。预计未来5年市场占有率可达到15%以上。

微型液冷边缘计算数据中心由微型液冷机柜、二次冷却设备、服务器、网络设备、硬件资源管理平台等组成。将不需要风扇的IT设备完全浸没在注满冷却液的液冷机柜中,使热量直接传递给冷却液,再通过小功率变频循环泵驱动,将冷却液循环到板式换热器与冷媒系统换热,冷媒系统将换取的热量带到二次冷却设备,通过风机将热量散发到空气中去。适用于新建和改造的数据中心,PUE值可低至1.1。某融媒公司使用深圳绿色云图科技有限公司的液冷产品,IT设备规模100千瓦,年节电8.76万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到8%。

池式模块化数据中心是以整体机房建设为理念,由机柜系统、供配电系统、热管理系统、监控软硬件系统以及气流管理系统组成,机柜系统为强抗震及高静动载能力IT设备柜,供配电系统由UPS、电池及精密配电柜组成,热能管理系统由节能制冷空调系统组成,监控软件系统为成套设备综合软硬件系统,气流管理对气流进行有效遏制,各子系统实现工厂预制,现场快速组装模式。上海某数据中心使用深圳市艾特网能技术有限公司的3个池式模块单元,项目整体年能耗约为250万千瓦时,比其他技术方式年节电200万千瓦时。预计未来3年市场占有率可达到40%。

机柜式模块化数据中心包含承载及通道封闭系统、不间断电源系统、配电系统、环境管理系统、安全管理系统、监控管理系统、照明及可视化系统。采用标准化、模块化、预制化方式。具有提高数据中心整体运营效率,快速部署、弹性扩展和绿色节能的特点。某省金融网点使用深圳市艾特网能技术有限公司方案配置3~5个全封闭机柜,单台制冷量3.5千瓦机架式变容量空调,有效降低制冷能耗。其中模块内空调全年运行耗电量约占传统机房空调的61%,年节电4802千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到19%。

预制式微模块集成技术及产品在模块内集成机架、供配电、制冷、环境监控等数据中心组成部件,具有快速灵活、按需部署、建设简单等特点。冷热通道隔离技术可降低能耗。某数据中心机房改造使用深圳市英威腾电源有限公司4套腾智微模块产品,年节电232万千瓦时。预计未来每年出货量1600台。

双层双联微模块为具有独立运行功能的微模块,包含上下两层,每层四列机架。一体化集成机柜、电源、配电、空调末端、布线、消防、监控管理等系统,冷热通道封闭,装配式设计,8级抗震,IP44防护等级,具有“即装即用”的快速响应优势,可实现快速部署。适用于新建数据中心。全国范围内PUE≤1.3,部分地域低至1.2以下。内蒙古某数据中心使用中国移动通信集团设计院有限公司产品,三个月完成12台产品部署,PUE值约1.21,较新建传统数据中心降低约0.08,年节电353万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到10%。

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附件:《国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021)》之四:绿色数据中心高效系统集成及高效IT技术产品(13项).pdf