2020年12月18日，中國(guó)北京——在數(shù)字化轉(zhuǎn)型大行其道的今天，數(shù)據(jù)中心通過(guò)提供源源不斷的算力和存儲(chǔ)，驅(qū)動(dòng)著數(shù)字化的車輪滾滾向前。數(shù)據(jù)中心是數(shù)字化時(shí)代的核心基礎(chǔ)設(shè)施，而安全穩(wěn)定的供電，則是保障數(shù)據(jù)中心7x24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心通常所接入的電網(wǎng)中，往往存在著供電不穩(wěn)定的因素。如何解決和抵御電網(wǎng)供電不穩(wěn)定的問(wèn)題，成為許多機(jī)構(gòu)和企業(yè)不斷探索的難題。
同時(shí)，在探索提供穩(wěn)定供電的道路上，托管服務(wù)提供商數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)人員還往往面臨著彈性不足、成本飆升，以及可持續(xù)發(fā)展方面的考驗(yàn)。是否能找到一種解決方案，既能幫助數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步提高正常運(yùn)行時(shí)間，又能減少能源消耗并最大限度降低碳足跡呢?
全球能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家施耐德電氣近日發(fā)布名為《如何利用微電網(wǎng)提高數(shù)據(jù)中心彈性、優(yōu)化成本以及增加可持續(xù)性》的白皮書，詳細(xì)介紹了微電網(wǎng)如何使用高級(jí)分析方法對(duì)能源資產(chǎn)(發(fā)電機(jī)組、冷熱電聯(lián)產(chǎn)、可再生能源、負(fù)荷)進(jìn)行智能化管理;如何通過(guò)可行性研究?jī)?yōu)化微電網(wǎng)設(shè)計(jì);如何利用模塊化架構(gòu)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和安裝;以及如何通過(guò)融資方案、激勵(lì)措施和運(yùn)營(yíng)模式幫助降低風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)收益最大化。
彈性、成本、可持續(xù)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的三大挑戰(zhàn)
對(duì)于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)配線間和大型機(jī)房，從早期的計(jì)算功能開始，具有快速恢復(fù)能力的高彈性電源基礎(chǔ)設(shè)施就已成為重中之重。它們都在隨著計(jì)算能力的升級(jí)，來(lái)同步提升其電源基礎(chǔ)設(shè)施。隨著互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，我們對(duì)算力的需求快速增長(zhǎng)，此前的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的體系架構(gòu)也演變?yōu)榻裉斓臄?shù)據(jù)中心。如今，全球的數(shù)據(jù)中心行業(yè)都面臨著許多基礎(chǔ)設(shè)施方面的挑戰(zhàn)。其中，三個(gè)與能源相關(guān)的問(wèn)題亟待運(yùn)營(yíng)人員來(lái)解決：彈性、成本和可持續(xù)性。
數(shù)據(jù)中心通常采取的電力恢復(fù)策略是提供備用發(fā)電機(jī)。但當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生中斷時(shí)，數(shù)據(jù)中心的備用發(fā)電機(jī)卻往往不能如期啟動(dòng)。由于這些因素，依靠電網(wǎng)來(lái)提供所有的主電源會(huì)增加運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。即使部署了UPS不間斷電源，但從長(zhǎng)期來(lái)看仍需要確保更高的彈性。
數(shù)據(jù)中心7x24小時(shí)全天候運(yùn)行，能源成本也是數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心是能源消耗大戶，多達(dá)2%的電網(wǎng)電力專門用于支持?jǐn)?shù)據(jù)中心，而大約50%的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)支出(不包括IT設(shè)備)是電力成本。要進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心的能源成本，需要降低來(lái)自電網(wǎng)的能源成本或以低于電網(wǎng)能源的成本來(lái)生產(chǎn)能源。這已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維亟待解決的問(wèn)題之一。
此外，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了數(shù)據(jù)中心行業(yè)需要擔(dān)負(fù)的社會(huì)責(zé)任。然而受限于各地的政策，不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心對(duì)于碳足跡、PUE等指標(biāo)的要求也不盡相同。如何滿足綠色可持續(xù)政策，讓數(shù)據(jù)中心更加合規(guī)，從而更加具備競(jìng)爭(zhēng)力，也成為了亟待解決的問(wèn)題。
微電網(wǎng)解決方案，賦能數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)突破
微電網(wǎng)是一種能與公用電網(wǎng)交互的本地化能源系統(tǒng)，包含一種或多種發(fā)電資源以及必要的能源管理控制系統(tǒng)，以便向消費(fèi)者提供更安全的電力。與大型公用電網(wǎng)相反，微電網(wǎng)將所有能源資產(chǎn)(從發(fā)電到負(fù)載)都集中放置，彼此緊鄰，以支持多座建筑物，甚至?xí)胖迷趩蝹€(gè)設(shè)施中或大型數(shù)據(jù)中心的某些位置。
完整的微電網(wǎng)解決方案可以智能地協(xié)調(diào)各種現(xiàn)場(chǎng)分布式發(fā)電資產(chǎn)，以優(yōu)化成本和提高電力穩(wěn)定性，包括與公用電網(wǎng)相互隔離的獨(dú)立電網(wǎng)，以“孤島”的形式避免受到停電或電網(wǎng)波動(dòng)的影響。當(dāng)電網(wǎng)能源成本上升時(shí)，微電網(wǎng)會(huì)增加現(xiàn)場(chǎng)可再生能源或儲(chǔ)能的消耗量。當(dāng)價(jià)格合適時(shí)，也可以將存儲(chǔ)的能源賣給電網(wǎng)。通過(guò)最大限度地利用可再生能源，可以滿足溫室氣體排放目標(biāo)。
現(xiàn)代微電網(wǎng)主要使用各種分布式能源，由一個(gè)智能微電網(wǎng)控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)。微電網(wǎng)大多數(shù)會(huì)選擇效率更高的分布式能源，包括傳統(tǒng)的備用發(fā)電機(jī)(如柴油發(fā)電機(jī))、集發(fā)電、加熱和制冷于一體的熱電聯(lián)產(chǎn)，太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、生物發(fā)電等可再生能源，利用天然氣或沼氣等燃料供電的燃料電池，以及更適用于峰值負(fù)荷需求管理的儲(chǔ)能技術(shù)。分布式的能源將為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)更高的彈性。同時(shí)，根據(jù)企業(yè)自身的需求，以及當(dāng)?shù)丨h(huán)境政策要求來(lái)合理配置分布式能源，無(wú)疑將為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)最優(yōu)的成本配比選擇，也將最大限度降低數(shù)據(jù)中心的碳足跡。
微電網(wǎng)構(gòu)建，施耐德電氣領(lǐng)先行業(yè)
靈活高效的微電網(wǎng)，無(wú)疑將成為數(shù)據(jù)中心未來(lái)發(fā)展過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，也將解決長(zhǎng)期困擾數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)者的三大痛點(diǎn)：彈性、成本、可持續(xù)。微電網(wǎng)為托管服務(wù)提供商和數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的收益包括：
● 智能微電網(wǎng)架構(gòu)：將分布式能源(DER)連接到智能控制系統(tǒng)。
● 增強(qiáng)彈性：利用多種能源和基于物聯(lián)網(wǎng)IoT的智能控制，來(lái)確保敏感設(shè)備所需的操作連續(xù)性和冗余水平以及所需的電能質(zhì)量。
● 成本節(jié)約機(jī)會(huì)：利用先進(jìn)的能源分析，最大限度利用可再生能源，同時(shí)將能源成本降至最低。
微電網(wǎng)系統(tǒng)可被視為一個(gè)三層體系架構(gòu)。第一層包含所有的智能(基于物聯(lián)網(wǎng))互聯(lián)互通的產(chǎn)品，包括監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備、分布式能源資產(chǎn)等。中間層則實(shí)時(shí)執(zhí)行本地“邊緣控制”。它將微電網(wǎng)控制器和相關(guān)軟件組合為一體，可監(jiān)視所有資產(chǎn)，做出關(guān)鍵決策并采取成本優(yōu)化措施來(lái)控制發(fā)電和耗電資產(chǎn)，以提高系統(tǒng)彈性并最大限度利用可再生能源。最頂層包括各種應(yīng)用、分析和支持服務(wù)，使微電網(wǎng)解決方案更加完善和成熟。更加高級(jí)的能源分析通常在托管云端完成，可幫助優(yōu)化何時(shí)以及以何種方式生產(chǎn)、消耗和存儲(chǔ)能源，以最大限度降低成本并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性。
微電網(wǎng)系統(tǒng)三層體系架構(gòu)
微電網(wǎng)系統(tǒng)是施耐德電氣基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)的重要組成部分。EcoStruxure是施耐德電氣研發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)、開放式且具有互操作性的架構(gòu)與平臺(tái)，應(yīng)用于樓宇、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施四大終端市場(chǎng)中的各行各業(yè)。在EcoStruxure的三層架構(gòu)中，互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制到應(yīng)用和分析與服務(wù)相輔相成，能夠?yàn)榭蛻魩?lái)完整、安全、高效的數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案。
除此之外，施耐德電氣在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域有著領(lǐng)先于行業(yè)的洞察與實(shí)踐，能夠?yàn)橛脩籼峁﹥?yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品和解決方案。在用戶構(gòu)筑微電網(wǎng)的過(guò)程中，以創(chuàng)新和實(shí)力為用戶解決彈性、成本和可持續(xù)的痛點(diǎn)。《如何利用微電網(wǎng)提高數(shù)據(jù)中心彈性、優(yōu)化成本以及增加可持續(xù)性》白皮書，是施耐德電氣基于豐富的行業(yè)觀察和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而得出的結(jié)論。白皮書的發(fā)布，為數(shù)據(jù)中心供電難題指出了清晰的思路和方向，也將為更多數(shù)據(jù)中心從業(yè)人員帶來(lái)更加富有洞察和專業(yè)性的知識(shí)和指導(dǎo)。
施耐德電氣在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域已深耕數(shù)十年，并一直在創(chuàng)新中求發(fā)展。在為用戶提供高品質(zhì)、安全可靠的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品和解決方案的同時(shí)，施耐德電氣也傾盡全力，為業(yè)內(nèi)人士盡可能提供更多知識(shí)共享的平臺(tái)和機(jī)遇。施耐德電氣持續(xù)通過(guò)SE.com和APC.com網(wǎng)站免費(fèi)提供白皮書和工具，與業(yè)界分享有益的見(jiàn)解，當(dāng)前共有200多份白皮書可供選擇。
（轉(zhuǎn)載）
