如何解决数据中心供电系统“痼疾”?

随着数据量的爆发式增长,以及5G和边缘计算等新技术推动,中国的数据中心保有量已经跃居世界第二,仅次于美国。据科智咨询-中国IDC圈最新研究报告显示,2018年,中国IDC业务市场总规模达到了1228 亿元,同比增长 29.8%,较2017年增长超过280亿元。在可预见的未来,这一势头仍将保持。

不过,虽然发展迅猛,但和欧美发达国家相比,中国的数据中心无论是综合能耗,还是管理水平,依然都还存在着不小的差距。在供电系统方面,差距尤其明显。

如何解决数据中心供电系统“痼疾”?

过分强调建设成本,忽视数据中心全生命周期管理

目前中国数据中心行业的发展还存在很多局限性。和拥有数十年经验的欧美强国相比,在数据中心的管理和运维方面,存在着不小的差距。最明显的就是中国数据中心需求方往往过分重视建设成本,其节约的主要方向在于设计和建造,而且往往采用不同的供应商分包项目的方式,这就造成了彼此协调不力的现象。虽然在建设初期的确节约了一些费用,但错综复杂的子项目,给供电系统带来了巨大压力,并形成了极难处理的“痼疾”。

同时,很多运营方对于数据中心后期的运维和管理也明显重视不足。但事实上,在数据中心的后期运营方面,能耗是最大成本,占比超过50%。由此造成的结果就是使用过程中出现了不必要的资源浪费和安全隐患。除此以外,很多数据中心运营方的理念竟然是“不出事就是好运维”。在这种错误思想的指导下,既没有完善的运维流程、也缺乏人员配置,而日常巡检、面向客户的便捷性措施、客户零现场服务等更是无从谈起。

上述散漫的发展模式不仅造成了数据中心PUE居高不下,还给城市供电的稳定造成了巨大压力。在这种背景下,国内主要的一线城市纷纷出台措施,不仅严控新建数据中心,而且老旧数据中心的PUE也必须实现绿色化。不过,仅靠政策的管控,显然只是一方面。更主要的还是必须依靠产品技术更新。

锂电池将成数据中心供电系统节能“突破口”

对于供电系统的核心,UPS设备是支撑整个数据中心平稳运行的“定海神针”。蓄电池又是整个UPS当中最重要的组成之一。其技术发展和演进,将对数据中心PUE的整体控制起到重要作用。目前,锂电池替代传统铅酸电池已经成为了行业共识。能够弹性适配业务需求、按需部署、无扩容风险的锂电池UPS供电解决方案也已经得到了诸多设备厂商的认可。

和传统的铅酸电池相比,锂电池无论在重量,储能性,以及生命周期等方面,都要远超前者。在UPS冷却能耗,电池后期维修和更换费用方面的优势则更为明显。锂电池多次充放电的特性甚至还能帮助企业产生经济效益。举例来说,利用锂电池可多次充放电的特性,数据中心可以在每日城市供电的波谷进行储能,而在波峰进行放电。这不仅降低了城市用电的整体负荷,还能节省很多因波峰用电带来的额外电费支出。

除此以外,对于数据中心来说,好处还远不止这些,采用锂电池可以最大限度的利用现有空间并减少运营费用。最后,由于锂电池不含铅、镍、铬等重金属,在报废以后的处理环节也将更为安全,对环境不会造成二次污染。

AI将赋予数据中心能效管理以“灵魂”

据国外机构预测,在2030年,AI将为全球经济活动带来13万亿美元的额外增长。具体到数据中心领域,其将在监控,高效能源管理等诸多方面发挥巨大作用。除了降低能耗以外,安全运行对于数据中心的价值也是不言而喻。随着AI技术的发展,传统的运维手段将会被取代。

AI对于数据中心管理来说,就好比是赋予了“灵魂”。未来的数据中心,将通过部署在机房各个角落的摄像头和传感器实现设备端的监控,然后将数据上传到统一的管理平台,再借助AI进行实时分析,并回传具体的操作指令。举例来说,数据中心的运营方可以通过AI收集供配电系统设备信息,对即将发生故障的设备和部件提前发出预警,为运维人员的行动提供决策支撑。最关键的是,AI最大的优势在于自主学习,通过这一特性,可以实现更高程度的智能化以及主动避错,从而保证供配电系统整体运行的安全可靠。

除此以外,借助这样的管理系统,数据中心人工巡检之类的低效重复劳作将被减少,专家资源和能力将被池化,并和运维流程紧密绑定。其他诸如巡检,维护保养,以及应急演练等很多板块也将以此为中心,所有的流程和操作指导都将由线下逐步转移到线上。运维效果将从依靠员工责任心转变为依靠流程管理。运维活动效果评估,质量预测等原本很难界定的指标,也将被量化。数据中心的运维水平,节能效率和可靠性都将大幅度提升。

此外,除了传统数据中心以外,对于未来的边缘数据中心,AI的价值也将善莫大焉。在统一的AI管理平台控制范围之内,运维人员在监控和管理星罗棋布的边缘数据中心时,将变得如数家珍。

作者 | 胡弘毅
来源 | 中国IDC圈

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