1 绿色数据发展背景
　　
　　数据中心(DataCenter,DC)是基于网络为数据集中收集、存储、处理、传输、交换和管理设备提供运行维护的物理空间、硬件资源及服务体系。数据中心作为多元行业的关键基础设施及新基建重要组成部分,为我国经济转型升级及全球ICT技术的蓬勃发展提供重要支撑。随着5G、人工智能、工业互联网、大数据和云计算等新一代信息通信技术的飞速发展,数据中心作为海量数据收集、计算、优化、决策的核心载体,其能耗问题得到了业界广泛关注。根据权威机构Andrae的调查报告显示,数据中心已成为全球能源使用规模较大的用户,从2015年的0.9%,上升到2025年的4.5%。因此,绿色数据中心是数据中心发展的必然,且已得到我国政府高度重视。自2015年工业和信息化部等三部委开展“国家绿色数据中心”遴选工作以来,新建大规模数据中心的电能能效设计值已经有所降低,但整体与国际上1.2～1.4的平均水平相比还具有一定的提升空间。
　　
　　2 绿色数据中心的政策引导
　　
　　为加快绿色化建设,引领数据中心走向高效、低碳、集约、循环的发展道路,从政策层面,工业和信息化部联合国家机关事务管理局及国家能源局,于2019年发布了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》(工信部联节〔2019〕24号)文件,着力推动绿色数据中心建设相关工作。从产业层面,各设备供应商加大对高效设备的研发,努力提升设备能效。例如高效整流模块效率可高达96%,模块化交流UPS效率提升至95%。再如各运营企业和互联网公司等积极引入市电直供等高效供电方案、充分利用自然冷源的制冷方案以及采用近端制冷和气流组织管理技术的模块化数据中心等提升整体能效的方案,还通过建立健全的运维管理平台,提升运维效率,从而全面推进数据中心绿色可持续发展。
　　
　　绿色数据中心的“绿色”具体体现在整体的设计规划以及机房制冷、供电、服务器等IT设备、管理软件的应用上,要具备节能环保、高可靠、可用性和合理性。我们可以从设备能效、系统综合节能、运营管理、建筑节能等多方面来衡量一个数据中心是否为“绿色”。因此绿色数据中心是指一个用于存储、管理和传播数据的存储库,是一个整合的、标准化的、虚拟化的、自动化的适应性基础设施架构和高可用计算环境。它提供最优化的ICT服务管理,实现自动化无人值守的计算与服务能力,提供共享的基础设施、信息与应用等,并能够持续性的服务改进和提高,旨在满足安全、可靠的基础上，在各专业领域取得最大化的能源效率和最小化的环境影响的机房。
　　
　　3 数据中心各类节能技术
　　
　　数据中心包含设备和系统种类多,涉及专业领域也较多,按照不同领域划分,其节能技术分类如下:
　　
　　(1)主设备子系统节能技术包括高效ICT设备如高效服务器设备、高效网络设备、高效服务器设备以及虚拟化技术和休眠技术等相关软件技术。
　　
　　(2)供电子系统节能技术包括一路市电直供一路保障电源供电技术、高效微模块UPS及模块休眠技术、高效240V/336V直流供电及模块休眠技术、分布式供能技术、高效变压器技术、交流10kV输入直流240V/336V输出供电技术(巴拿马电源)和可再生能源利用技术等。
　　
　　(3)制冷子系统节能技术包括液冷技术、列间制冷、背板制冷、顶置式制冷等近端制冷技术,封闭冷热通道的气流组织控制技术以及冷却塔自然冷却等利用自然冷源的制冷技术。
　　
　　(4)监控管理及运营子系统节能技术通过不同子系统间的动态协调运行,达到数据中心整体高效运行的监控管理技术。实时监控与相关业务的紧密联动,依据室外环境条件和负载率动态调整制冷系统的工作模式及工作设备台数,基于负荷情况实时控制供电系统的运行模式等多种技术相结合,实现系统最优化能效。在运维过程中,管理平台也可利用人工智能技术自动定位根源告警等方式减少运维工作中排除故障的时间以及人力、物力的投入,达到数据中心节能减排的目的。
　　
　　4 中国信通院泰尔系统实验室相关测试能力简介
　　
　　中国信通院泰尔系统试验室具备数据中心整体、各类系统及产品的检测检验机构计量认证(CMA)证书和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)授权的实验室认可证书,且证书获认可的能力范围包含了“电源、空调、电池、机柜等产品、系统以及数据中心整体的检测能力。具体标准能力介绍如下:
　　
　　·电源产品和系统方面具备了YD/T2165-2017《通信用模块化交流不间断电源》、YD/T1095-2018《通信用交流不间断电源(UPS)》、YD/T2378-2011《通信用240V直流供电系统》和YD/T2089-2016《通信用336V直流供电系统》等多项标准测试能力。
　　
　　·空调产品和系统方面具备了GB/T19413-2010《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》、GB/T7725-2004《房间空气调节器》和YD/T2061-2009《通信机房用恒温恒湿空调系统》等近10项标准检测能力。
　　
　　·电池产品和系统方面具备YD/T799-2010《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》、YD/2344.1-2011《通信用磷酸铁锂电池组_第1_部分:集成式电池组》和YD/T2344.2-2015《通信用磷酸铁锂电池组第2部分:分立式电池组》多项电池相关标准的测试能力。
　　
　　·机柜产品方面具备YD/T2319-2011《数据设备用网络机柜》和YD/T1537-2015《通信系统用户外机柜》等行业标准测试能力。
　　
　　·数据中心整体测试和验证方面,实验室具备了GB50174-2017《数据中心设计规范》、3004-2016《模块化通信机房技术要求》、GB50462-2015《数据中心基础设施施工及验收规范》和YD/T5194-2014《互联网数据中心(IDC)验收规范》等数据中心和各类机房整体测试验证相关标准的CNAS和CMA资质。
　　
　　中国信通院泰尔系统试验室从事绿色数据中心评价的中级职称以上专职人员60余人,包括了电子信息、通信、计量、能源、机电和暖通等相关专业高级职称人员不少于30多人,具有丰富的评测经验,熟悉绿色数据中心相关政策和标准规范。
　　
　　5 绿色数据中心相关研究成果
　　
　　基于上述测试业务和研究工作,实验室牵头和参与编写了数据中心、通信机房和通信局站相关国内外标准数十篇。其中行业标准包括数据中心各类供电设备和系统、储能设备与系统、制冷设备与系统、监控系统和其他辅助设备与系统,以及曾牵头制定《通信电源和机房环境节能技术指南》系列标准等节能技术及能效评测相关标准。此外,牵头编写了ITU-TL.1381(2020)《数据中心智慧能源方案》、ITU-TL.1305(2019)《基于大数据和人工智能技术的数据中心基础设施管理系统》和ITU-TL.1302(2015)《数据中心和通信机房基础设施能效评估方法》等多项数据中心领域国际标准,始终引领国际国内发展。
　　
　　作者简介
　　
　　齐曙光,中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部副主任,高级工程师,国际电信联盟标准化局ITU-T第五研究组(SG5)副主席;中国通信标准化协会(CCSA)通信电源与机房工作环境技术工作委员会(TC4)通信电源工作组(WG1)组长;国际电工委员会(IEC)SC22H(不间断电源)组中国专家。长期从事信息通信领域基础设施基础性、前瞻性研究,产品测试技术以及相关标准研究工作。
　　
　　刘阳阳,中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源部工程师。
　　
　　编辑：Harris