浅谈数据中心节能措施探析与研究

社会调查研究的基本步骤包括确定研究目标、设计问卷或访谈提纲、收集数据、数据分析和撰写报告 #生活知识# #社会生活# #社会调查研究#

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：数据中心向绿色化、节能化发展提供参考借鉴。

关键词：数据中心；能耗；节能措施

1概述

随着新一轮信息技术革命和产业变革快速发展，数字经济异军突起，成为推动全球经济迅速恢复和稳健增长的“发动机”。作为数字经济的“底座”，数据中心市场规模将达5,952亿元。

图12014—2025年我国数据中心市场规模与增速预测

我国数据中心将成为未来为数不多能源消耗占社会总用电量和碳排放量比例持续增长的行业，给全社会能源供应和环保带来了巨大压力。

图22015-2018年中国数据中心机柜数量

2021年工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》专门设置了“绿色节能”类别的发展指标。工信部指出，到2025年底，我国新建大型和超大型数据中心有较大的节能改造空间。

2数据中心能耗分析

数据中心一般由电网为其提供稳定电源，能源消耗主要可分为以下4个部分，能耗情况如图3所示。

（1）IT设备：包括服务器、存储设备和网络通信设备等，为用户提供信息处理和存储、通讯等服务系统，耗能占45%。

（2）制冷系统：为IT设备运行需要提供稳定的温、湿度环境，主要包括：空调、冷源设备，送回、风系统，耗能占40%。

（3）电气系统：主要为UPS系统及其他辅助照明等，耗能占5%。

（4）其他：主要为供配电系统等，耗能占10%。

图3数据中心主要能耗构成

3数据中心节能措施

由于数据中心能耗高，因此，在技术选择上，可采取多种技术措施，目的是能够有效的提高能源利用效率，降低能耗。

3.1电力供应

数据中心寻求替代传统供电模式的首选。

3.2数据中心电气节能技术

3.2.1节能设备

制冷主机采用高效变频水冷离心冷水机组，有效节约运行费用，降低能耗。变频机组在过渡季节、部分负荷时提高运行效率，可显著达到降低系统运行费用。

定频泵无法根据负载变化动态调整水量，从而无法节能，如果采用变频调速控制的水泵，将可以根据不同负荷和工况进行调整，从而实现节能。控制水泵的输送能耗，关键是控制水泵的变频，满足循环流量的情况下，尽量减少不必要的耗电。

水泵变频节能的理论依据：

P2＝P1(n2/n1)3＝P1(f2/f1)3

P1＝电机额定功率kW

P2＝实际工作频率下的输出功率kW

n1＝额定转速

n2＝实际转速

f1＝额定工作频率，一般为50Hz

f2＝实际工作频率Hz

由上式可知，水泵耗电功率与频率成三次方关系，节能空间巨大。

变频变流量控制是针对数据中心中节能效果更为明显。

3.2.2分布式储能UPS系统

UPS的作用是在市电电源中断、柴油发电机组启动前，确保负载持续供电，因此，UPS系统包含了储能设备，如蓄电池或飞轮。此外，还具有隔离市电侧浪涌、电压骤升骤降等作用。

在绝大多数数据中心，UPS系统损耗可占IT设备能耗10%以上。UPS系统按照系统大负载功率设计。实际上，大部分时间的真实负载功率达不到大负载功率的需要，真实负载与额定负载的比例越小，UPS能效越低。因此，提高UPS系统可靠性，降低其损耗，就成为UPS系统架构演变的主旋律。

传统集中式UPS系统弊端明显，单点失效、备用UPS增加了系统成本、能效差。分布式储能UPS系统由电源模块、控制模块和锂电池模块组成的数千瓦至50MW的小型模块，不但增加了系统可靠性、可扩展性和电源管理灵活性。同时根据用户设备进入时间，分批建造，减少空载或轻载时间。

3.3数据中心制冷节能技术

3.3.1提高冷冻水供回水温度及温差

提高冷冻水供回水温度，可以提高冷冻机的运行效率，同时可以增加自然冷却时间。制冷机组冷冻水出水温度每提升1℃可节能3%～5%，变频离心机组冷冻水出水温度每提升1℃可节能4%～6%，节能效果明显。

图4为在不同的出水温度条件下，冷水机组的制冷量与用电功率的典型关系。

图4不同出水温度，冷水机组制冷量与用电功率关系

可以看出，随着冷水机组的出水温度的提升，对应着的制冷量和用电功率都在增加，但发现制冷量的增幅更大，简单来说，随着冷水机组出水温度提升，将可以用更少的电力消耗提供更多的制冷量。提高冷水机组的出水温度即提高末端空调的供水温度，它引申出的另一个好处是能够大限度利用室外冷源进行自然冷却。

3.3.2提高空调机组的送回风温度

提高空调机组的送回风温度，可以通过精密空调机组设定，保证精密空调的运行效率，降低不必要的过度制冷的能源浪费。

3.3.3间接蒸发制冷系统

目前数据中心能耗，如何应对大型制冷系统复杂化、提升交付速度，存在非常广阔的研究空间和研究价值。

目前，自然冷却技术一般有水侧自然冷却、风侧自然冷却等。风侧自然冷却与水侧自然冷却相比，效率更高、运行天数更长。风侧自然冷却系统换热更直接，可利用的环境气温更高，故全年可利用天数更多。以间接蒸发供冷技术为例，机房25℃送风情况下，环境温度小于19.4℃即可进行自然冷却，而水侧自然冷却环境温度至少要降到12℃以下。

在中国东部地区采用间接蒸发冷却空调，自然冷却时间可达6000小时，而在西北地区能达8000小时以上。与传统空调水侧自然冷却相比，间接蒸发制冷效率更高、可利用自然温度的时间更长。

在中国东部地区采用传统水侧自然冷却，自然冷却时间一般小于4000小时。故在中国东部地区，采用间接蒸发冷却空调的自然冷却时间比传统空调水侧自然冷却的时间全年多出大约2000h小时左右，节能效果可观，对降低全年平均PUE值意义重大。

3.3.4采用液冷技术

液体技术是采用液体作为工质，为发热元件换热。液冷分为非接触式液冷、接触液冷两大类，服务器液冷分为冷板、浸没、喷淋三大液冷技术方向。冷板式液冷是采用冷板组件与高热流密度元件接触，发热量经由冷板组件中的冷却介质导出，再经由一个或多个冷却回路热交换传递，终将设备热量散发到外环境或进行回收利用的一种液冷实现方式。浸没式液冷是将服务器浸没在冷媒（冷却液）中，依靠液体流动循环带走热量。

液冷技术相比传统风冷技术在散热效率、能源利用率等方面具备显著优势，而随着数据中心向着高密高电的方向发展，传统的风冷技术已经不能完全满足其散热需求。采用液冷技术也将成为大的趋势。

3.4其他节能技术

3.4.1余热利用

众所周知，数据中心遵循密度越来越高的趋势，产生的热量也越来越多。

如果利用热泵技术将数据中心PUE，还能有效帮助用户降低用热成本。

3.4.2能源管控平台

通过构建能源管控平台，实现多能流，多时空的能源数据监测和统计，在保证系统安全稳定、供需匹配为前提，实现对数据中心的数据接入、能效分析、能源监控与调度优化，保证能源系统的稳定、经济运行，通过能源系统的分级调度与控制，降低能源成本、提高能源的综合利用水平，大限度的节能运行。

综合能源管控系统从不同维度实现统一集中监控、能源运行管理、能源系统运行优化的功能。具体内容可为：

（1）能源系统集中监控：包括数据采集与处理、事件及报警处理、实时运行监控和专题场景监控；（2）能源运行管理：包括能源指标分析、供能质量分析、综合指标报表、综合调度运行；（3）能源系统运行优化：包括网络化建模、供需平衡分析等协同优化。综合能源管控平台的建设，将对数据中心带来以下效益：

①降低能源成本

数字化综合能源管控平台，基于输入的能源系统子模块历史数据，以及运行时实时监控数据，利用经过训练的模型，根据经济性佳的优化目标进行仿真分析，终得到综合能源系统设计方案及各机组容量，及运行期间响应实时能源需求的实时策略，大精度地保证整体系统经济性优，将能源成本从数学模型分析的角度，降低。

②提高能源效率

在获得大量的能源系统模块负荷数据的基础上，充分发挥能源系统内各模块的作用，根据消耗对电、热、冷等供能质量的需求，生成关键能源质量指标。

通过调度，耦合，在保证匹配各种能源实时负荷的前提下，通过调度不同的能源模块，从系统层次提高整体能源使用效率，增加能源供应管理，避免能源浪费。

③提高能源系统可靠性

可以根据系统运行的动态情况，进行运行集中监控，对可能出现的异常进行预警，及时下发新系统运行策略，保证用户端负荷匹配。同时可设计专题场景，便于运维管理人员可以便捷、容易获取相关监控信息，分析结果。

4安科瑞能耗统计分析（能源管理）解决方案

4.1能效管理解决方案介绍

建立高效的能耗监测管理系统，对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，对采集数据进行统计和分析。能够合理的确定各区域建筑能耗经济指标及绩效考核指标，发现能源使用规律和能源浪费情况，提高人员主动节能的意识。

① 搭建数据中心智慧能源管理系统的基本框架，对各个用能环节进行实时监测；

② 排碳数据化：通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析（包括水、电、能量），实现低碳办公数据化；

③ 区域能效比：实现建筑单位内区域能耗对比，方便能耗考核；

④ 同期能效比：实现同年、同期、同一区域能耗对比，方便节能数据分析；

⑤ 能耗评估管理：按照能源消耗定额标准约束值、标准值、引导值进行分析单位面积能耗和人均能耗指标；

⑥ 能耗竞争排名：各个功能区能耗对比，实现能耗排名，增强工作人员的节能意识；

⑦ 对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据能耗监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。为能耗运营管理部门提供可靠的依据；

⑧ 能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行统计分析，监测异常能源用量，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。

4.2能源管理系统硬件配置

应用场景

型号

图 片

保护功能

能耗管理云平台

AcrelCloud-5000

采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务，平台可以广泛应用于多种领域。

智能网关

Anet系列网管

采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。

高压重要回路或低压进线柜

APM810

具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。

APM520

三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，大需量，支持付费率，越限报警，SOE,4-20mA输出。

低压联络柜、 出线柜

AEM96

三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备报警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA系统和能源管理系统中。

动力柜

ACR120EL

测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。

DTSD1352

DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。

AEW100

三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。

5结语

随着低碳减排的持续推进，特别是在我国“双碳”目标已确立的大背景下，数据中心行业更早实现碳中和及绿色节能的目标。

【参考文献】 

【1】 宋卓昭,申珉宇."中国制造2025"为电信业带来新机遇[J].中国联通研究院,2016（4）:20-21

【2】 左蔚.分布式UPS在数据中心中的运用[J].科技经济市场,2021(6):27-28

【3】 王启.数据中心节能措施探析,中节能工业节能有限公司

【4】 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

摘要：联合国大会宣布中国碳达峰及碳中和时间表，中国的承诺开启了一个新时代，整个能源体系、经济体系和技术创新体系都以碳中和为目标，实现绿色转型。将信息技术与建筑物运行能源管理相结合,是降低建筑物生命周期内碳排放量的有利探索方向之一。本文对能源信息化平台展开探析，寻找典型校园节能减排的方法，为我国绿色转型登上一个新的台阶带来促进作用。关键词：能源管理 低碳 信息化 校园节能1引言我国于2012年起，由教育部发文提出教育信息化的10年建设规划,希望通过整合各类教育信息平台,建立涵盖全国的各级別和类型学校的教育管理信息系统。随着互联网技术发展及5G信息网络搭建，教育信息化建设在近年跳跃式发展。2021年教育部在年度工作重点中明确,要进一步推进教育信息化建设，形成教育系统数据目录，其中数据可溯源,可有序共享。在信息管理系统推陈出新的同时，校园能源管理也遇到了新的挑战。据教育部《2019年全国教育事业发展统计公报》统计，截至2019年底，全国各类高等教育在学总规模4002万人，普通高等学校校均规模11 260人。近几年高校年总能耗已约为全国生活消费总能耗的10%。高校是肩负教育、科研和社会服务重任的基地，也是资源能源消费的大户。我国教育信息化建设经多年探索,随着互联网发展和信息化平台的普及，高校对信息化平台的需求随之提高。据统计建筑运行阶段碳排放量占全国碳排放比重约21.9%,这使得建设节约型校园过程中,能源管理成为校园信息化管理中的重要组成之一。加强校园供热、通风、空调、照明等用能设备维护管理具有重要意义。中国在国际社会上宣布碳达峰和碳中和的时间节点后，高校作为重要的社会构成之一，节能降耗迫在眉睫。2应用背景由二氧化碳等温室气体排放引起的气候变化成为21世纪全球人类面临的挑战。2018年全球温室气体排放量约556亿吨二氧化碳当量，碳排放排名前五的国家排放全球62%的温室气体，依次为中国(26%) 、美国(13%) 、欧盟27国(8%) 、印度(7%)和俄罗斯(5%)叫这其中能源活动是全球温室气体的主要排放源,2017年能源活动排放量占全球温室气体排放总量的73%。通过能源管理，合理降低能源消耗同时提高单位能源利用效率，目的是为了降低碳排放。2.1 国际背景美国作为世界能源消费大国，一直重视对于能源利用技术的科学研究。2005年通过了《能源政策法案2005》,通过对能源节约予以立法并严格执行，为能源节约建立法律依据。 又通过《太阳能供暖降温房屋的建筑条例》等政策法规，给节能技术使用者予以减税优惠，鼓励绿色新能源推广。美国新任总统拜登上任后就签署行政令重返《巴黎协定》，并计划2050年之前实现碳中和目标。德国作为欧洲发达国家，自身能源紧缺但能源需求大，因此重视能源利用并制定了完备的节能规范。2002年德国将《建筑保温规范》和《供暖设备条例》等合并，制定出新的建筑节能法规《德国节能规范(2002)》。随后在2004年至2007年，连续4年更新《德国节能规范》修订版。日本作为岛国能源资源匮乏，因此一直重视能源利用效率,并因其高效率的能源利用获得世界认可。其在2002年公布的《节约能源法（2002）》中设置“领跑者制度”，按当前先进的节能水平制定节能指导性标准，并在下一个能源法实施周期内将指导标准变为强制标准⑷。全球已有44个国家和经济体在2020年底之前宣布碳中和目标时间，部分国家碳中和目标时间图1所示。图1 典型国家或地区碳达峰及碳中和时间表 2.2 国内背景  国家领导人在2020年9月出席第七十五届联合国大会一般性辩论会时宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取有力的政策措施降低二氧化碳排放，力争于2030年前碳达峰.2060年前实现碳中和,典型国家碳达峰及碳中和时间如图2所示。 中国的承诺开启了一个新时代，整个能源体系、经济体系和技术创新体系都将以碳中和为目标，实现绿色转型叫美国、德国、日本等发达国家更早地实现了工业化和城市化，已经实现了碳达峰并进入下行通道，而中国仍处于碳排放增长区间内。尽管面临诸多困难，但在国家政策支持下，在全社会达成共识下,在绿色低碳技术迅速发现下，中国有信心在承诺时间内实现碳中和目标。2.3 技术背景  实现碳中和的八大重点领域中包括建筑领域和信息技术领域。建筑领域中包括节能改造、零碳供冷暖建筑、电气化和多能源互补系统。2019年中国建筑节能协会能耗统计委员会测算，中国建筑业碳排放量仍在增加，预计高峰时间在2039年左右。2018年建筑运营阶段碳排放量占比21.9%的碳排放量，主要来自住宅和工业供暖及制冷冋。电气化是实现建筑零碳排放的第一步，目前国内制冷、照明、家用电器已经全面电气化。为了使建筑物的排放接近于零，供暖设备也要脱碳，例如使用热泵技术。信息领域则包括智慧建筑、智慧能源、智慧生活方式和健康等。信息通信技术的广泛应用正在改变社会.它可以助力各行业的碳减排和碳中和。有可能在未来10年内通过信息通信技术帮助全球碳排放量减少20%o大数据、物联网、区块链等技术结合能源、建筑、交通、工业、农业等行业，均可推广应用场景以减少碳排放。因此将信息技术与建筑物运行能源管理相结合，是降低建筑物生命周期内碳排放量的有利探索方向之一。3 应用分析  高校信息化开始于20世纪80年代中期，早期从普及电脑操作到第一代校园网络建设，中期校园网络覆盖率及网速升级并与数字校园门户整合。近年来基于无线网及4G网络的校园门户网站内的业务与服务开始整合，并向手机等移动办公设备覆盖。2018年4月，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，预计2022年基本实现数字校园建设覆盖全体学校,随之发展基于互联网的教育服务模式。  校园能源管理是校园信息化管理中的重要组成。2007年教育部为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》精神，发布《教育部关于开展节能减排学校行动的通知》，启动“节能减排学校行动”。行动从节能减排措施、节能环境教育、节能主题宣传、节能社会实践等各个方面开展。2013年《教育部关于勤俭节约办教育建设节约型校园的通知》发布，再次强调建设节约型校园的重要意义，要求抓关键环节实行精细化管理，加强校园供暖、空调、照明等主要用能设备维护管理，强化节能措施冋。近年来国内大部分高等院校都建立能源管理信息化平台，以校园园区作为高校能源消耗及管理边界进行分析，其具有以下典型特点：①教学、科研、 生产、生活功能齐全，各类能耗消耗关系复杂;②人员密集且随教学科研活动具备固定流动性，能源使用随之具有潮汐特性；③重人才培养和科学研究，但对校园能源使用及成本核算意识较为淡薄。4 安科瑞电气针对高校能源管理推出能效管理解决方案--AcrelEMS -EDU校园综合能效管理平台4.1平台概述  AcrelEMS-EDU校园综合能效管理解决方案针对校园能源统计、后勤计费管理、校园运维管理等提供高校的信息化管理平台。从“源、网、荷、储、充”多个角度解析高校当下及未来的用能问题及用能需求，在统一的需求下“实现能源互补、信息互通”等管理模式。助力学校管理智能化、数字化、综合化，实现节能校园、绿色校园、低碳校园。4.2平台组成  AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构，主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。    AcrelEMS-EDU高校综合能效平台提供校园用能实时在线监控、能耗数据统计分析、空调智能管理、用能排名、节能评估、宿舍恶性负载监管等功能。4.3平台架构图1 安科瑞能效管理方案架构拓扑5 高校综合能效解决方案5.1校园电力监控与运维  集成设备所有数据，综合分析、协同控制、优化运行，集中调控，集中监控，数字化巡检，移动运维， 班组重新优化整合，减少人力配置。5.2后勤计费管理  采用先进的网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等，支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。5.2.1宿舍用电管理  针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；  可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录。5.2.2商铺水电收费针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理5.2.3充电桩管理平台充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。5.2.4智能照明管理通过对高校路灯的全局监测，提供对路灯灵活智能的管理，实现校园内任一线路，任一个路灯的定时 开关、强制开关、亮度调节，以及定时控制方案灵活设置，确保路灯照明的智能控制和高效节能。5.3能源管理系统针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析，包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等，对数据分门别类的分析，提供领导决策，提高管理效能。构建符合校园节能监管内容及要求的数据库，能自动完成能耗数据的采集工作，自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告，能够监测能耗设备的运行状态，设置控制策略，达到节能目的。5.4智慧消防系统  智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”需求。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。6 平台部署硬件选型6.1电力监控与运维平台 6.2后勤计费管理6.2.1宿舍/商业预付费平台  6.2.2充电桩管理平台 6.2.3智能照明管理  6.3能源管理系统  6.4智慧消防系统6.4.1电气火灾监控系统 6.4.2消防设备电源监控系统 6.4.3防火门监控系统 6.4.4消防应急照明和疏散指示系统 7 结束语  通过高校综合能源监管信息平台的使用, 可以更加方便快捷地寻找到既有建筑节能普遍规律及改造方向。对于投入使用一年的建筑，通过计算分析建筑固有的碳排放量和标准运行工况下的碳排放量，可进一步采取相关节能减排措施降低碳排放。对学校内的建筑物运行、设施设备维护、水电能源消耗,提供了有力支撑，实现了节能降耗及运行维护的有机结合。进一步挖掘信息平台的运用方法，对提高校园能源管理能力，提升校园能源使用效率带来更多益处。

入网时间：2024-09-13

摘要：近些年，随着我国污水处理厂的大量建设，各地的环境保护及污水处理事业快速发展并取得显著成效。与此同时，污水处理厂能耗大，运营成本居高不下的情况也越来越引起重视，本文从进水泵、曝气系统、污泥处理等三面介绍了目前污水处理厂节能降耗的方式和方法，希望能为其他污水处理厂节能工作提供参考。关键词：污水处理厂节能降耗；节能设计；优化措施；污水处理厂引言近年来，我国污水处理行业突飞猛进，整体发展处于快速成长期，主要表现在污水处理能力迅速扩张、污水处理率稳步提高、污水处理量快速增长等方面。截至2014年底，全国设市城市、县(不含其它建制镇)累计建成污水处理厂3717座，污水处理能力1.57亿m/日，相比2013年，新增了约800万m²/日。但与世界各国相比，目前我国城市污水处理能力、水平、效率、综合能效与环境要求差距仍然较大。如何优化污水处理工艺与布置，从而有效节约能源，提高效率，已成为当今国内污水处理厂面临的一个重要问题。城市污水处理属于高耗能行业。城市污水处理的高耗能，一方面使城市污水处理成本不断升高，污水处理厂经营压力不断增大；另一方面污水处理厂设备的高耗能也加剧了我国现阶段的能源危机。因此，对污水处理行业节能降耗的研究已迫在眉睫。城市污水处理节能的途径和手段就是以能耗调查为依据。通过对污水厂主要设备实际用电能耗需求的调查，可以直观地得出污水厂各处理单元和处理工艺对所耗能量的不同需求，进一步分析得出污水处理厂能耗控制的关键点，通过对关键点的控制，进而对全流程各环节的节能潜力进行深度挖掘。一、我国城市污水处理厂能耗分析现阶段，我国许多污水处理厂处理过程可以划分为：污水初级处理、污水二级处理、污泥处理等三个主要部分。其中，初级处理单元主要设备为：进水泵、格栅、沉砂池除污机等；二级污水处理单元主要设备为：鼓风机、回流污泥泵、潜水搅拌器等；污泥处理单元主要设备为污泥浓缩脱水机、螺旋输送机等。上海市政工程设计研究院羊寿生教授对我国典型二级污水处理厂各单元能耗(电能)做过估算，估算结果以处理单位体积的污水的耗电量表示(kwh/m²),对二级处理厂该值为0.266,污水处理厂规模为25000m²/d,具体见表1:由表1可以看出，污水、污泥提升能耗约占总能耗的30%,曝气池鼓风机、潜水搅拌器等供氧设备能耗约占总能耗的55%,污泥处理能耗约占总能耗的10%,三者的直接能耗约占总能耗的95%以上。下面我们就从以上三方面入手，提出实现途径及具体方法以达到节能降耗的终目的。二、水泵与节能1.水泵的扬程与节能目前，污水处理厂采用的进水泵品牌及种类很多，但其电耗均可用如下公式进行计算式中：W为电机实际电耗，kW·h;p为污水的密度，取1000kg/m²;g为重力加速度，取数值9.81m/s²;Q为污水泵的实际流量，m²/s:H为污水泵的实际工作扬程；n1为水泵的效率；n2为电机的效率；t为水泵运行时间。由以上公式可以得出，进水泵在通常正常工作时，其能耗取由进水泵的实际扬程H所决定。为了有效降低进水泵得实际扬程，以达到节能降耗的成效，我们可以采取以下两种办法：(1)在初步设计时，充分考虑污水厂各构筑物的高程因素，尽量避免多次提升，使污水提升一次到位。同时，根据现场自然条件合理利用重力流、自流经过不同的处理构筑物，避免在各构筑物间进行多次重复提升所带来的能量损耗。(2)在进行各构筑物的进、出水口形式和污水厂管线之间的对接设计时，尽量综合考虑，合理布置，以减少处理过程中的水头损失。各构筑物和管线布置尽可能避免过长输送和减少拐弯，同时还要应简洁、紧凑。这样不但可以降低泵的扬程，还可以减少水头损失，一举两得的同时也达到了节能增效的目的。2.水泵运行技术与节能进水泵是污水提升的主要设备，是污水厂主要能耗之一。因此泵站的节能降耗对降低污水处理厂能耗具有重要意义。对于还未建成的污水处理厂，泵站的节能应从初步设计阶段就进行综合考量。对于已经建成的污水处理厂，泵站的节能只能在现有条件下进行调整，优化现有水泵运行方式。现阶段，污水处理厂运行中节能效果较好的技术主要由两种，一种是变频调速技术；另外一种是水泵优化组合技术。现行污水处理厂水泵的主要运行方式为：水泵优化组合技术搭配变频调速技术。三、污泥处理系统与节能1.高效低耗能设备的选用与节能由表1可知，污泥处理能耗约占总能耗的10%,也是污水厂节能的一个重点。带式压滤机比板框压滤机能耗小，但易堵塞。随着污泥处理技术的不断发展，目前大部分污水处理厂污泥处理主要设备为带式浓缩脱水一体机或卧式螺旋沉降离心脱水机。带式浓缩脱水一体机将浓缩和脱水一体化，占地不大，运行能耗较低；卧式螺旋沉降离心脱水机采用封闭系统，占地同样不大，设备磨损率不高，运行费用较低。2.污泥沼气的利用与节能污泥厌氧消化过程一般会产生一定量的沼气，收集并提纯这部分沼气即可发电，从而补偿一部分污水厂电能消耗，可以有效降低污水厂电能消耗及运行费用。AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台1.平台概述安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品体系，AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，监测主要用能设备能效，保护污水厂运行安全可靠，提高污水厂能效，为污水处理的能效管理提供科学、精细的解决方案。AcrelEMS智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖了水务中压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等，贯穿水务能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解水务配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于水务后勤部门管理需要。2.平台拓扑图3.平台子系统（1）变电站综合自动化系统及电力监控对水务配电系统中35kV、10kV电压等级配置继电保护和弧光保护，实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能，对异常情况及时预警。监测变压器、水泵、鼓风机的电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、温度、三相平衡、异常数据。（2）电能质量监测与治理水务中大量的大功率电机、水泵变频启动导致配电系统中存在大量谐波，通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施提高供电电能质量。（3）电动机管理马达监控实现水务中电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，电动机保护器能对过载、短路、缺相、漏电等异常情况进行保护、监测。高效、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息，对电机进行健康诊断和预防性维护。同时支持与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制，监视、控制各个工艺设备,保障正常生产。（4）能耗管理为水务搭建计量体系，显示水务的能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助水务分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域。将所有有关能源的参数集中在一个看板中，从多个维度对比分析，实现各个工艺环节的能耗对比，帮助领导掌控整个工厂的能源消耗，能源成本，标煤排放等的情况。能耗数据统计采集水务中污水厂、自来水厂、水泵站等的用电、用水、燃气、冷热量消耗量，同环比对比分析，能耗总量和能耗强度计算，标煤计算和CO2排放统计趋势。能效分析按计量架构，分别进行能效分析，契合能源管理体系要求，可对各车间/职能部门的能效水平进行分析，同比、环比、对标等。通过污水处理产量以及系统采集的能耗数据，在污水单耗中生成污水单耗趋势图，并进行同比和环比分析，同时将污水的单耗与行业/国际指标对标，以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺，从而降低能耗。（5）智能照明控制系统为污水厂、自来水厂、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，模块可根据经纬度自动识别日出日落时间实现自动控制功能，尽量利用自然光照，实现室内、厂区照明的智能控制达到安全、节能、舒适的目的。（6）电气安全监测消防设备的工作电源是否正常，保障在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。（7）环境监测污水厂、自来水厂、水泵站等场所温湿度、烟雾、积水浸水、UPS电池间可燃气体浓度展示和预警，保障污水厂、自来水厂、水泵站等安全运行。当可燃气体或有害气体浓度超标可自动启动排风风机或新风系统，排除隐患，保持良好的水处理环境。（8）分布式光伏监测实时监测低压并网柜每路的电流、电压、功率等电气参数及断路器开关状态，逆变器运行监视，对逆变器直流侧每一光伏组串的输入直流电压、直流电流、直流功率，逆变器交流电压、交流电流、频率、功率因数、当前发电功率、累计发电量进行监测，以曲线方式绘制上述监测的各个参量的历史数据。平台结合厂区实际分布情况，通过3D或2.5D平面图显示分布式光伏组件在屋顶、车棚的分布情况，显示汇流箱、并网点位置，各个屋顶的装机容量。（9）工艺仿真监控平台通过2D、3D方式实时监视粗格栅、污水提升、细格栅、曝气沉砂、改良生化处理、二沉、污泥浓缩压滤等工艺设备运行状态。在格栅清渣机、污水提升泵、回流泵、曝气风机、加药泵、浓缩压滤机、吸沙泵、吸泥泵等低压电动机控制柜或低压馈电柜安装电动机保护，进行短路、过流、过载、起动超时、断相、不平衡、低功率、接地/漏电、te保护、堵转、逆序、温度等保护以及外部故障连锁停机，与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制，监视、控制各个工艺设备,保障正常生产。结语本文通过对污水厂处理工艺中主要耗能设备及相应工艺单元的分析得出了一些目前污水处理厂已应用或将应用的节能降耗的措施和方法，当然其中不免有疏忽和遗漏。城市污水厂的节能降耗是一项庞大而复杂的系统工程。牵涉面广，不但涉及多种专业技术人员的相互配合，还涉及到节能技改与正常生产之间可能存在的矛盾；虽然执行起来会有一定的难度，且各个污水厂的工艺、设备、自控系统也会有较大差异，很难有可直接全盘模仿的经验，但只要针对整个工艺进行全面梳理，从“合理布局，优化”的大局角度出发，对历史数据进行分析评估，就能在一定程度上识别出一些具体的节能降耗关键点；然后根据各个污水处理厂的实际情况，分步分批实施。对于节能降耗效果的评价，一定要着眼于全局，不能顾此失彼。参考文献[1]羊寿生.城市污水厂的能源消耗[J].给水排水，1984(6):15-19.[2]WaterEnviron-mentFedera-tion.EnergyCon-serva-tioninWastewaterTreat-mentFacilies[M].Alexandin:USA,1997.[3]梅小乐.城市污水处理厂节能水平评估标准探讨[J].给水排水，2011(37):3.[4]路晓波.A/A/0工艺全流程节能途径与对策[J].净水技术，2009,28(6):39-43,57.[5]安科瑞企业微电网设计应用手册.2020.06版.[6]杨勇.城市污水厂节能降耗浅析

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•随着国际能源署全球能效大会日渐临近，ABB希望向决策者展示如何通过节能增效帮助企业实现减排目标，提高企业生产力 •利用ABB的在线节能计算器，企业可以估算在泵和风机应用中提高低压电机能效的潜在收益•该计算器是ABB深层能效审计的简化版，所用算法相同 5月21至22日，国际能源署将在内罗毕召开第9届全球能效大会。随着大会日期临近，全球企业都面临着到2030年将能效提高一倍的严峻挑战，以实现第28届联合国气候变化大会（COP28）提出的减少排放和降低能源成本的目标。然而，“节能增效行动”最近发布的一份报告 显示，虽然很多企业对节能增效方面的投资持乐观态度，也有投资意愿，但还是有一些障碍亟待解决，包括缺乏专业资源（33%）。为解决这一问题，帮助企业迈出节能增效第一步，ABB特别推出一款在线节能计算器 ，让企业可以根据电机驱动系统的能效，轻松获取相关数据信息。客户只需输入电机数量、运行小时数和平均运行功率等基本信息，即可估算节能减排效果及投资回报期。该在线节能计算器是ABB专家开展全面研究时所用深层能效审计的简化版，背后的算法相同。 ABB运动控制事业部服务业务单元全球总裁Erich Labuda表示：“提高能源效率是工业组织减少对环境的影响和降低运营成本较快、较具成本效益的方法之一。然而，很多企业缺乏行动所需的数据信息。我们新推出的在线节能计算器公开了这类重要信息的获取途径，可有效帮助企业量化节能潜力。”利用该计算器，企业可以初步估算将原本由工频运行（DOL）电机驱动的泵和风机系统，升级为由变频器（VSD）驱动的潜在节能降本效益。该计算器主要适用于能效等级为IE3及以下的低压电机，可以估算升级至最新电机和传动技术（IE5同步磁阻电机+变频器打包方案）可实现的节能效果，以优化能效。 获得潜在的节能效果数据后，下一步需要进行全面能效审计。届时，ABB专家将收集现场数据，针对运营商的具体情况，给出针对性的节能建议。实施能效审计建议后，最后一步是通过定制化的服务协议为企业的投资保驾护航，确保企业的电机和传动能够在其整个生命周期内保持高效可靠的运行。请点击此处 ，试用在线节能计算器。ABB运动控制事业部是一家在全球电机和变频器领域具有技术优势的企业，是加速创建更高效和可持续发展未来的核心力量。我们不断创新，拓展技术疆界，为客户、行业和社会提供节能增效、脱碳和循环经济解决方案。通过数字化赋能的变频器、电机和服务，帮助客户和合作伙伴实现更优的产品性能、安全性和可靠性。我们为工业领域的广泛应用提供变频器和电机解决方案。凭借在电气传动系统领域140多年的专业经验，我们遍布100个国家的22000多名员工每天都在持续学习和改进。 go.abb/motion

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摘要数据中心是确保现代企业和机构正常运转的关键设施，其对电力系统的稳定性和安全性有着极高的要求。弧光故障是可能造成数据中心停机、设备损坏和人员受伤的重要隐患。本文探讨了ARB6弧光保护装置在数据中心应用中的技术原理、操作机制及其技术优势。该装置通过实时监控和快速响应，有效保障数据中心的电气系统安全，极大地减少了弧光故障对数据中心正常运行带来的影响。引言随着信息技术的快速发展，数据中心已成为存储和处理大量数据的基础设施。数据中心内的电力系统在维持设备运转、提供不间断服务方面发挥着不可或缺的作用。然而，由于数据中心设备密集、能耗较大，其电力系统常常面临高温、过载等问题，增加了发生弧光故障的风险。弧光保护是确保数据中心电气安全的关键措施。本文以ARB6弧光保护装置为例，深入探讨其工作原理及其在数据中心环境中的技术优势。ARB6弧光保护装置的工作原理ARB6弧光保护装置采用模块化设计，集成了多种保护、监控和通讯功能。其硬件包括电源模块、CPU模块、弧光采集模块、模拟量采集模块、开入开出模块、通讯模块和人机接口模块等。通过这些模块，装置能够实现对弧光信号、电流和电压的实时监控和快速响应，从而在检测到弧光故障时立即采取隔离措施。该装置的弧光保护功能主要依赖于传感器和光纤链路来实现实时监测和故障定位。其工作机制包括单一判据、弧光与电流双判据以及弧光与零序电压双判据三种方式。弧光单一判据模式下，当装置检测到弧光传感器的光信号超出设定阈值时，即可触发弧光保护响应。而在双判据模式下，装置则要求弧光信号与电流或零序电压信号同时超过设定阈值后才启动保护动作。ARB6的检测速度极快，单一判据的响应时间低于3.8毫秒，双判据的响应时间低于7.8毫秒，这使得其在数据中心等对响应速度要求较高的环境中表现出色。ARB6弧光保护装置在数据中心的应用数据中心对电力供应的高可靠性要求，使得弧光保护装置在其电气系统中的应用尤为重要。ARB6装置可用于数据中心的配电单元（PDU）、不间断电源（UPS）和主配电板等重要部位，以确保整个系统在弧光故障发生时能够迅速检测并隔离故障点，从而防止事故扩散。安装于配电单元中的ARB6装置能够有效地监控各个供电回路，当发生弧光故障时能够及时切断受影响的区域电源，保护敏感设备免受高温电弧的损害。此功能对于避免数据中心服务器和存储设备的损坏具有重要作用。在UPS系统中应用ARB6也具有显著优势。UPS是保障数据中心电力供应连续性的关键设备，因此其电气系统必须具备强大的保护能力。ARB6弧光保护装置能够有效监控UPS系统中的电弧信号，在检测到异常时及时切断电流，防止故障传播至主电源系统。通过这种保护方式，ARB6不仅能有效减少设备损坏风险，还能在故障发生后快速恢复数据中心的正常运行状态。此外，ARB6的传感器和光纤连接技术使其能够灵活地安装在数据中心的各类电力设施中。它通过高灵敏度的弧光传感器，能够覆盖包括开关设备、母线以及其他高压部件在内的广泛区域，有效减少了传统电气保护设备可能存在的检测盲区。光纤链路还可实现对传感器和装置的自检，确保ARB6系统在运行过程中保持高可靠性和准确性。技术优势ARB6弧光保护装置在数据中心场景中展现了显著的技术优势。首先，其快速的故障响应速度能够极大地减少弧光故障带来的潜在损害和停机时间。这对于全天候运营的数据中心而言，具有重要的现实意义。其次，ARB6装置支持Modbus、TCP/IP和IEC 60870-5-103等多种通讯协议，能够轻松集成至数据中心的集中监控系统，从而实现数据记录和远程控制。其模块化设计使得用户可以根据实际需求进行定制和扩展，满足不同规模的数据中心的应用需求。最后，ARB6装置通过先进的保护算法和抗干扰技术，能够在复杂的电磁环境中稳定运行，保障了设备的长期可靠性。这一特性使其特别适合在数据中心等需要高稳定性和高安全性保障的环境中应用。结论ARB6弧光保护装置通过快速响应和高效的弧光检测技术，在保障数据中心电气系统安全性和稳定性方面发挥了重要作用。其模块化设计、多种保护模式以及良好的兼容性，使得该装置能够广泛应用于各类数据中心电力设备中，有效预防因弧光故障带来的事故风险。在未来，随着数据中心规模的不断扩大和对电气系统安全性的更高需求，弧光保护技术将继续发展，ARB6装置也将在更多实际应用中展现其卓越性能。

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安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801摘要：数据中心向绿色化、节能化发展提供参考借鉴。关键词：数据中心；能耗；节能措施1概述随着新一轮信息技术革命和产业变革快速发展，数字经济异军突起，成为推动全球经济迅速恢复和稳健增长的“发动机”。作为数字经济的“底座”，数据中心市场规模将达5,952亿元。图12014—2025年我国数据中心市场规模与增速预测我国数据中心将成为未来为数不多能源消耗占社会总用电量和碳排放量比例持续增长的行业，给全社会能源供应和环保带来了巨大压力。图22015-2018年中国数据中心机柜数量2021年工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》专门设置了“绿色节能”类别的发展指标。工信部指出，到2025年底，我国新建大型和超大型数据中心有较大的节能改造空间。2数据中心能耗分析数据中心一般由电网为其提供稳定电源，能源消耗主要可分为以下4个部分，能耗情况如图3所示。（1）IT设备：包括服务器、存储设备和网络通信设备等，为用户提供信息处理和存储、通讯等服务系统，耗能占45%。（2）制冷系统：为IT设备运行需要提供稳定的温、湿度环境，主要包括：空调、冷源设备，送回、风系统，耗能占40%。（3）电气系统：主要为UPS系统及其他辅助照明等，耗能占5%。（4）其他：主要为供配电系统等，耗能占10%。图3数据中心主要能耗构成3数据中心节能措施由于数据中心能耗高，因此，在技术选择上，可采取多种技术措施，目的是能够有效的提高能源利用效率，降低能耗。3.1电力供应数据中心寻求替代传统供电模式的首选。3.2数据中心电气节能技术3.2.1节能设备制冷主机采用高效变频水冷离心冷水机组，有效节约运行费用，降低能耗。变频机组在过渡季节、部分负荷时提高运行效率，可显著达到降低系统运行费用。定频泵无法根据负载变化动态调整水量，从而无法节能，如果采用变频调速控制的水泵，将可以根据不同负荷和工况进行调整，从而实现节能。控制水泵的输送能耗，关键是控制水泵的变频，满足循环流量的情况下，尽量减少不必要的耗电。水泵变频节能的理论依据：P2＝P1(n2/n1)3＝P1(f2/f1)3P1＝电机额定功率kWP2＝实际工作频率下的输出功率kWn1＝额定转速n2＝实际转速f1＝额定工作频率，一般为50Hzf2＝实际工作频率Hz由上式可知，水泵耗电功率与频率成三次方关系，节能空间巨大。变频变流量控制是针对数据中心中节能效果更为明显。3.2.2分布式储能UPS系统UPS的作用是在市电电源中断、柴油发电机组启动前，确保负载持续供电，因此，UPS系统包含了储能设备，如蓄电池或飞轮。此外，还具有隔离市电侧浪涌、电压骤升骤降等作用。在绝大多数数据中心，UPS系统损耗可占IT设备能耗10%以上。UPS系统按照系统大负载功率设计。实际上，大部分时间的真实负载功率达不到大负载功率的需要，真实负载与额定负载的比例越小，UPS能效越低。因此，提高UPS系统可靠性，降低其损耗，就成为UPS系统架构演变的主旋律。传统集中式UPS系统弊端明显，单点失效、备用UPS增加了系统成本、能效差。分布式储能UPS系统由电源模块、控制模块和锂电池模块组成的数千瓦至50MW的小型模块，不但增加了系统可靠性、可扩展性和电源管理灵活性。同时根据用户设备进入时间，分批建造，减少空载或轻载时间。3.3数据中心制冷节能技术3.3.1提高冷冻水供回水温度及温差提高冷冻水供回水温度，可以提高冷冻机的运行效率，同时可以增加自然冷却时间。制冷机组冷冻水出水温度每提升1℃可节能3%～5%，变频离心机组冷冻水出水温度每提升1℃可节能4%～6%，节能效果明显。图4为在不同的出水温度条件下，冷水机组的制冷量与用电功率的典型关系。图4不同出水温度，冷水机组制冷量与用电功率关系可以看出，随着冷水机组的出水温度的提升，对应着的制冷量和用电功率都在增加，但发现制冷量的增幅更大，简单来说，随着冷水机组出水温度提升，将可以用更少的电力消耗提供更多的制冷量。提高冷水机组的出水温度即提高末端空调的供水温度，它引申出的另一个好处是能够大限度利用室外冷源进行自然冷却。3.3.2提高空调机组的送回风温度提高空调机组的送回风温度，可以通过精密空调机组设定，保证精密空调的运行效率，降低不必要的过度制冷的能源浪费。3.3.3间接蒸发制冷系统目前数据中心能耗，如何应对大型制冷系统复杂化、提升交付速度，存在非常广阔的研究空间和研究价值。目前，自然冷却技术一般有水侧自然冷却、风侧自然冷却等。风侧自然冷却与水侧自然冷却相比，效率更高、运行天数更长。风侧自然冷却系统换热更直接，可利用的环境气温更高，故全年可利用天数更多。以间接蒸发供冷技术为例，机房25℃送风情况下，环境温度小于19.4℃即可进行自然冷却，而水侧自然冷却环境温度至少要降到12℃以下。在中国东部地区采用间接蒸发冷却空调，自然冷却时间可达6000小时，而在西北地区能达8000小时以上。与传统空调水侧自然冷却相比，间接蒸发制冷效率更高、可利用自然温度的时间更长。在中国东部地区采用传统水侧自然冷却，自然冷却时间一般小于4000小时。故在中国东部地区，采用间接蒸发冷却空调的自然冷却时间比传统空调水侧自然冷却的时间全年多出大约2000h小时左右，节能效果可观，对降低全年平均PUE值意义重大。3.3.4采用液冷技术液体技术是采用液体作为工质，为发热元件换热。液冷分为非接触式液冷、接触液冷两大类，服务器液冷分为冷板、浸没、喷淋三大液冷技术方向。冷板式液冷是采用冷板组件与高热流密度元件接触，发热量经由冷板组件中的冷却介质导出，再经由一个或多个冷却回路热交换传递，终将设备热量散发到外环境或进行回收利用的一种液冷实现方式。浸没式液冷是将服务器浸没在冷媒（冷却液）中，依靠液体流动循环带走热量。液冷技术相比传统风冷技术在散热效率、能源利用率等方面具备显著优势，而随着数据中心向着高密高电的方向发展，传统的风冷技术已经不能完全满足其散热需求。采用液冷技术也将成为大的趋势。3.4其他节能技术3.4.1余热利用众所周知，数据中心遵循密度越来越高的趋势，产生的热量也越来越多。如果利用热泵技术将数据中心PUE，还能有效帮助用户降低用热成本。3.4.2能源管控平台通过构建能源管控平台，实现多能流，多时空的能源数据监测和统计，在保证系统安全稳定、供需匹配为前提，实现对数据中心的数据接入、能效分析、能源监控与调度优化，保证能源系统的稳定、经济运行，通过能源系统的分级调度与控制，降低能源成本、提高能源的综合利用水平，大限度的节能运行。综合能源管控系统从不同维度实现统一集中监控、能源运行管理、能源系统运行优化的功能。具体内容可为：（1）能源系统集中监控：包括数据采集与处理、事件及报警处理、实时运行监控和专题场景监控；（2）能源运行管理：包括能源指标分析、供能质量分析、综合指标报表、综合调度运行；（3）能源系统运行优化：包括网络化建模、供需平衡分析等协同优化。综合能源管控平台的建设，将对数据中心带来以下效益：①降低能源成本数字化综合能源管控平台，基于输入的能源系统子模块历史数据，以及运行时实时监控数据，利用经过训练的模型，根据经济性佳的优化目标进行仿真分析，终得到综合能源系统设计方案及各机组容量，及运行期间响应实时能源需求的实时策略，大精度地保证整体系统经济性优，将能源成本从数学模型分析的角度，降低。②提高能源效率在获得大量的能源系统模块负荷数据的基础上，充分发挥能源系统内各模块的作用，根据消耗对电、热、冷等供能质量的需求，生成关键能源质量指标。通过调度，耦合，在保证匹配各种能源实时负荷的前提下，通过调度不同的能源模块，从系统层次提高整体能源使用效率，增加能源供应管理，避免能源浪费。③提高能源系统可靠性可以根据系统运行的动态情况，进行运行集中监控，对可能出现的异常进行预警，及时下发新系统运行策略，保证用户端负荷匹配。同时可设计专题场景，便于运维管理人员可以便捷、容易获取相关监控信息，分析结果。4安科瑞能耗统计分析（能源管理）解决方案4.1能效管理解决方案介绍建立高效的能耗监测管理系统，对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，对采集数据进行统计和分析。能够合理的确定各区域建筑能耗经济指标及绩效考核指标，发现能源使用规律和能源浪费情况，提高人员主动节能的意识。① 搭建数据中心智慧能源管理系统的基本框架，对各个用能环节进行实时监测；② 排碳数据化：通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析（包括水、电、能量），实现低碳办公数据化；③ 区域能效比：实现建筑单位内区域能耗对比，方便能耗考核；④ 同期能效比：实现同年、同期、同一区域能耗对比，方便节能数据分析；⑤ 能耗评估管理：按照能源消耗定额标准约束值、标准值、引导值进行分析单位面积能耗和人均能耗指标；⑥ 能耗竞争排名：各个功能区能耗对比，实现能耗排名，增强工作人员的节能意识；⑦ 对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据能耗监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。为能耗运营管理部门提供可靠的依据；⑧ 能耗数据采集，随时查询，并根据采集数据进行统计分析，监测异常能源用量，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。4.2能源管理系统硬件配置应用场景型号图 片保护功能能耗管理云平台AcrelCloud-5000采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务，平台可以广泛应用于多种领域。智能网关Anet系列网管采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。高压重要回路或低压进线柜APM810具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。APM520三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，大需量，支持付费率，越限报警，SOE,4-20mA输出。低压联络柜、出线柜AEM96三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备报警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA系统和能源管理系统中。动力柜ACR120EL测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。DTSD1352DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。AEW100三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。5结语随着低碳减排的持续推进，特别是在我国“双碳”目标已确立的大背景下，数据中心行业更早实现碳中和及绿色节能的目标。【参考文献】 【1】 宋卓昭,申珉宇."中国制造2025"为电信业带来新机遇[J].中国联通研究院,2016（4）:20-21【2】 左蔚.分布式UPS在数据中心中的运用[J].科技经济市场,2021(6):27-28【3】 王启.数据中心节能措施探析,中节能工业节能有限公司【4】 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

入网时间：2024-05-21

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