PDF《绿色数据中心先进适用技术目录（第一批）》

1 附件 绿色数据中心先进适用技术目录(第一批) 序号技术名称 适用 范围 技术原理 主要节能减 排指标 技术应用现状 和推广前景 技术提供方 应用实例 备注

一、制冷/冷却类

1 热管背板 冷却技术 新建中 高功率 密度数 据中心 热管背板冷却技术是利用工质相变实现热量快速传递的 一项传热技术, 该技术采用 自然冷源 或 自然冷源+强制 制冷 的方式,通过小温差驱动热管系统内部工质形成自 适应的动态气液相变循环,把数据中心内 IT 设备的热量 带到室外,实现室内外无动力、自适应平衡的冷量传输.

热管背板冷却技术可实现数据中心机柜级按需供冷和低 能耗供冷,具有系统安全性高、空间利用率高、换热效 率高、可扩展性强、末端 PUE 值低、可维护性好等特点. 与传统精密空 调系统相比, 空调系统可节 电约 30%. 目前年用量约

1 万套/年;

未来

5 年热管 背板冷 却技术 的应用 规模将 超过

5 万套/年. 北京纳源丰科 技发展公司 某公司数据中心采用热管 背板冷却技术建设

29 个模 块机房,应用 IT 机柜超过

3000 台.该项目总投资额 约6000 万元,可实现年节 电量约

7000 度/机柜. 采用自然 冷源节能 效果好, 但受环境 条件限制;

采用 自然冷源 + 强制冷源适用范 围更广, 但节能效 果不及自 然冷源.

2 水平送风 AHU 冷却 技术 新建数 据中心 水平送风AHU冷却技术将空调设备机房与数据中心机房 同层设置,冷却空气通过中间隔墙直接送入机房对服务 器进行冷却.该技术设备可根据使用需求按照功能段进 行搭配,并极大的优化了内部结构,降低局部风速;

该 技术改变了空气流动方向,减少了约 50%的气流转向, 大幅降低了空气流动阻力,减少了风机电能消耗.同时, 由于取消了架空地板设置,该技术的应用可大幅提高数 据中心业务区域的承重能力,支持大重量机柜的运输, 也消除了传统方式架空地板下的卫生死角和火灾隐患. 与传统精密空 调相比,可节 电约 20%. 目前应用率约 3%-5%;

未来

5 年市场 占有率 可达 10%-20%. 北京百度网讯 科技有限公司 某公司数据中心约

600 台 机架采用水平送风 AHU 技术, PUE 为1.21. 该项目空 调系统总投资约

3500 万, 与PUE 为1.50 的数据中心 相比,10 万台服务器可实 现年节电量约 0.5 亿度,投 资回收期约

6 年. 无2序号技术名称 适用 范围 技术原理 主要节能减 排指标 技术应用现状 和推广前景 技术提供方 应用实例 备注

3 空调室外机雾化冷却节能技术风冷空 调室外 机受高 温环境 影响不 能正常 运行或 降低空 调运行 效率的 场景 空调室外机雾化冷却节能技术由雾化器、水处理器和智 能监控配合实现.雾化器的高速旋转可将水雾挥洒并覆 盖在空调冷凝器进风侧的平行面,通过水雾的蒸发冷却 降低冷凝器进风侧空气的温度.同时,智能监控收集空 调和冷凝器的工况,可控制雾化器动态调整雾化水量, 从而使空调和冷凝器工作在设定的高效区间.该技术增 加了冷却侧的散热效率,提高了空调的能效比,减少了 空调压缩机的负载.同时有效解决了空调在夏季极端高 温时出现的 高压保护 现象,保障设备安全运行. 与传统风冷式 精密空调相比,可节电约 12%-25%. 目前应 用率大 约10%;

未来在 老旧风 冷数据 中心改 造中有 较大的 推广潜 力. 天来节能科技 (上海)有限 公司 某公司机房安装

268 套空 调雾化节能冷却技术设备. 该项目总投资额约

120 万元, 部分机房空调抽样测试 显示可实现节能率约16.93%,年节电量约

93 万度. 需要关注 水质和翅 片腐蚀以 及冬季水 管防冻问 题.

4 直流变频行级空调技术 中小型 数据中 心 直流变频行级空调技术将空调部署在机柜排中,紧靠热 源安装,动态匹配数据中心负载需求,是中高密度数据 中心的一种高效散热方案.该技术采用永磁同步变频压 缩机、EC 直流无刷风机、电子膨胀阀等关键节能器件, 实现低载高效;

行级应用可以实现接近 100%的显热比, 节省了湿负荷对能源的浪费;

架构设计采用抽屉式设计 理念,支持压缩机免动火维护,可从底部滑轨快速抽出 更换,强电盒抽拉式维护,弱电模块插拔式维护,实现 模块快速更换,提高效率且节省成本. 与传统方案相 比,部分低负 载条件下相比 传统定频房间 级空调可节电 约55%. 目前应用率约 20%;

未来 3-5 年市场 占有率 可达约 40%. 华为技术有限 公司 某公司机房采用直流变频 行级空调技术. 该项目总投 资额约

200 万元, 与传统房 间级下送风方案相比, 部分 负载可实现节电率约 55%. 无5低压比优化设计磁悬浮离心式压缩机智能控制技术 新建数 据中心 低压比优化设计磁悬浮离心式压缩机智能控制技术充分 发挥变频离心式压缩机的特性,通过实时计算制冷剂流 量和当前压比来选择合理转速,实现机组制冷量与系统 负荷的精确匹配,降低了系统能耗.该技术还可提升冷 水机组能效,全年综合部分负荷能效(IPLV)可达

14 以上.在传统含油制冷系统低环境温度无法降低压缩比继 续运行时,基于该技术的磁悬浮冷水机组仍可正常运转, 扩大了冷水机组的应用范围,使冷却系统在制冷工况与 与变频离心机 组及螺杆机组 相比,空调系 统可节电约10%-15%. 目前应 用率不 到1%;

未来

5 年随规 模增加 和价格下降, 市 场占有 率可大 幅提高. 苏州必信空调 有限公司 某公司 IDC 采用

2 台低压 比优化设计智能控制磁悬 浮空调.该项目总投资额

94 万元,可实现节电率约 45%, 投资回收期约 2.3 年. 无3序号技术名称 适用 范围 技术原理 主要节能减 排指标 技术应用现状 和推广前景 技术提供方 应用实例 备注 自由冷却工况之间自如转换.该技术还能对喘振、阻塞、 电力故障、冷却等异常情况作出响应,确保机组可靠、 稳定运转.此外,由于磁悬浮冷水机组不需要润滑油, 冷水机组常规保养中必需的更换冷冻油等工作内容可以 省却,也无需进油路检测和修理,降低了运维成本.

6 全密闭动 态均衡送 风供冷节 能技术 存在局 部过热 问题的 数据中 心 全密闭动态均衡送风供冷节能技术在机柜前后门全密闭 冷热隔离供冷的基础上,在模组机柜内采用二维动态平 衡变风量导流送风技术、气流组织静电消除技术和反向 控制节能技术等解决中高密度机架的局部过热问题.通 过控制模型计算并控制送风和回风,实现区域差异化动 态均衡送风供冷.机柜内垂直方向保持恒压,水平方向 分上、中、下三个区域按需送风.同时,通过末端冷量 需求精准控制前端冷源供给量.该技术具有节能率高、 建设投资成本低、安全运行指标高、运维管理成本低等 特点. 存在局部过热 或功率密度极 度不均的情况 下,与冷热通 道隔离或微模 块技术相比, 空调系统可节 电约 35%-40%. 目前应用率约 1%;

未来

5 年 市场占有率可 达15%. 广州汇安科技 有限公司 某单位数据中心采用

8 套 全密闭动态均衡送风供冷 节能单元 (16 个42U 机架) , IT 设备设计总功率为60kW.该项目总投资额

73 万元,可实现节电率约35%,年节电量约

24 万度, 投资回收期约

3 年. 无

二、供配电类

7 通信用240V/336 V 直流供电技术 各类数 据中心 通信用 240V/336V 直流供电技术, 也称高压直流(HVDC) 技术,是数据中心一种新型的不间断电源技术.其系统 包括交流部分、整流部分和直流配电部分.系统监控可 采用分散控制、集中管理的监控模式.系统功率因数达 到0.99,输入功率转化无需零线,转化稳定高效;

系统 实时监控,经济模式运行,可将不运行的整流模块关机, 当运行模块无法承担负载的时候,开启整流模块,提高 系统运行的经济性和可靠性;

整流模块效率达到 95%, 整流模块的并机均流为软件均流,不依赖监控和其他辅 助方式;

该技术具备多种自保护程序,如过压关机,限 流功能等,保护整流模块自身运行的稳定性和可靠性. 依照客户负载 上架率,节能 效率不同.上 架率 50%以下,可节电约 10%-20%;

上 架率 50%以上,可节电约 10%;

服务器 可节电约 1%-2%. 目前年 装机容 量约180 万安培;

未来 3-5 年将以50% 的速度增长. 杭州中恒电气 股份有限公司 某产业园部署

38 套通信用 240V/336V 直流供电系统, 其中

2 套安装容量 600A,

36 套安装容量 1200A.该 项目总投资额约

1300 万, 目前负载率为 20%, 整体节 电率约 21.3%,服务器节电 约2%. 需要考虑 部分服务 器的兼容 问题.

4 序号技术名称 适用 范围 技术原理 主要节能减 排指标 技术应用现状 和推广前景 技术提供方 应用实例 备注

8 天然气分 布式供能 技术 大型或 超大型 数据中 心 天然气分布式供能技术以天然气为主要燃料带动燃气轮 机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生 的电力供应用户的电力需求,发电后排出的余热通过余 热回收利用设备(余热锅炉或者双效溴化锂机组等)向用 户供热、供冷.该技术提高了一次能源利用率,实现了 能源的梯级利用,综合能源利用效率可达 80%以上.与 传统集中式供能方式相比,天然气分布式能源具有能效 高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、部分地区经济效 益好等优点. 可节电约 20%,消减碳 排放约 50%. 目前全 国已建 设3个天然 气 三联供 数据中 心, 在建天然气

2 个三联供数据 中心;

未来随着 分布式 能源的 不断推广, 规模 将进一步扩大. 江苏凤凰数据 有限公司 某公司数据中心采用天然 气分布式供能技术建设天 然气分布式供能项目, 包含 配套设施、 辅助设施及环保 项目的降噪设施和脱硝设 施等.该项目总投资额约

6500 万元,可实现年节约 标煤量 6582.38 吨,年碳排 放消减量 1.76 万吨,投资 回收期 6.47 年. 无9高效模块 化UPS 技术具有高 可靠性 供电需 求的数 据中心 高效模块化 UPS 技术中 UPS 各个功能单元采用模块化设 计,整机具有数字化、智能化等特点,可实现网络化管 理;

所有功能单元,如功率单元,监控单元、旁路单元 均支持在线更换,最大限度保障业务的连续性和可用度. 该技术采用轻载高效设计,在系统负载大于 20%情况下, 系统效率应该大于 95%;

系统负载大于 40%情况下,系 统效率应该大于 96%,匹配数据中心最常用的工作点. 该技术支持数字化检测功能,以模块化 UPS 为核心,可 以对上下级配电、电池系统做到智能监控,可在线检测 电池与配电运行状态,预防电池与配电故障.同时,系 统可运行于 ECO 模式,达到 99%效率,并可在 10ms 内 可靠切换回双变换模式. 低负载率情况 下,与传统工 频UPS 相比, 可节电约 5%-10%. 该技术 已经在 互联网、 运营商 行业大 规模应 用, 并开始在金 融、政府、医疗 教育等 行业快 速推广, 预计未 来5年市场 占有率可达约50%. 华为技术有限 公司 某单位数据中心项目采用 高效模块化UPS , 负载890kW,效率达到 96%.该 项目总投资额约

1500 万, 相比传统工频 UPS 可实现 节电率约 5%,年节电量约

39 万度. 无5序号技术名称 适用 范围 技术原理 主要节能减 排指标 技术应用现状 和推广前景 技术提供方 应用实例 备注

三、IT 类10 长效光盘 库存储技 术 海量 温、冷 数据长 期高效 存储的 数据中 心 长效存储光盘库技术由光盘库存储设备和光盘库管理服 务器和软件配合实现.该技术充分利用蓝光光盘可靠长 效存储的特点构造高密度光盘库库体,能够在单体内容 纳和存取万张光盘,并通过机电一体化调度技术实现自 动存取光盘,同时支持万兆以太网和 FC 网络.在库体基 础之上,构造磁光电融合存储和虚拟化机制,隐藏机械 延迟和光盘 WORM 存取模式, 使其可作为通用存储设备 应用于数据中心.该技术可实现高达 19N 的数据可靠性 和50 年的长效数据存储,长期保存数据无需数据迁移;

非存取时无能耗,存取时能耗较低,1PB 以上单库功耗 低于

1 千瓦;

对保存环境没有特殊要求,无需恒温恒湿 (减少制冷散热功耗). 存储设备可节 电约 80%. 该技术 已经在 金融与 档案行 业广泛应用, 预 计未来

5 年档 案行业 市场占 有率可达 50%, 金融行业可达 60%. 华录光存储研 究院(大连) 有限公司 某公司数据中心共部署

80 套长效光盘库存储设备, 用 于海量电子影像数据长效 存储, 提高工作效率

45 倍. 该 项目 总投 资约1200 万元,可实现节电率约 80%, 年节电量约

100 万度. 无11 整机柜服 务器技术 具有整 机柜交 付需求 的大型 数据中 心 整机柜服务器技术采用模块化设计,集中电源进行供电, 集中风扇墙进行集中散热,集中的管理模块进行智能管 理.整机柜设计技术在技术上实现了对传统服务器设计 的突破,具有高收益、交付时间短等特点.模块化设计 更有利于大规模数据中心运维,所有服务器节点、电源、 风扇和管理模块等都可以单独进行维护,无需停机.通 过采用集中供电和集中散热的方式,散热效能提升 70%, 整体系统效能提升 20%.一体化集成设计交付效率提升, 交付能力可以实现

1 万台以上. 整体系统能效 可提高约 10%-20%. 目前国 内整机 柜服务 器部署 规模已经超过

6000 台,覆盖 服务器 规模超 过15 万台,预 计潜在 普及率 为40%-50%. 北京百度网讯 科技有限公司 某公司数据中心采用

1200 台整机柜服务器, 可容纳约

40000 台服务器.该项目总 投资额约

12 亿元,实现服 务器累计节电

2915 万度;

数据中心 PUE 按1.6 估算, 可 实现 年节 电量4663 万度. 无6序号技术名称 适用 范围 技术原理 ........