摘要：在本文接下來的部分中，我們將與廣大讀者朋友們共同探討兩大重要的問題：什么原因使得當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心變得“綠色環(huán)保”;以及如何將這些“綠色環(huán)保”的特征轉(zhuǎn)化為企業(yè)真實的資金節(jié)約?

現(xiàn)如今，“浪費能源對我們的環(huán)境是有害的”已然成為了眾所周知的共識。但很少有人真正意識到，其對于企業(yè)的業(yè)務(wù)也同樣是不利的。

每天，持續(xù)進行著IT運營的企業(yè)組織都在節(jié)省數(shù)千乃至數(shù)百萬美元的IT開銷。而不能再將企業(yè)的IT預(yù)算資金浪費在不必要的高額能源費用上。而且，通過這樣，還幫助他們進一步贏得了當(dāng)前對于綠色環(huán)保意識高漲的客戶們的業(yè)務(wù)。

事實上，哪怕完全無視企業(yè)社會責(zé)任方面的影響，企業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展的案例所帶來的純經(jīng)濟影響也是毋庸置疑的。此外，現(xiàn)在全球IT業(yè)界的相關(guān)排放量占總污染量的2%(與全球航空業(yè)界的污染相當(dāng))，而企業(yè)數(shù)據(jù)中心正是幫助當(dāng)前的企業(yè)開始實現(xiàn)上述這些經(jīng)濟效益的理想場所。

在本文接下來的部分中，我們將與廣大讀者朋友們共同探討兩大重要的問題：什么原因使得當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心變得“綠色環(huán)保”;以及如何將這些“綠色環(huán)保”的特征轉(zhuǎn)化為企業(yè)真實的資金節(jié)約?

我們還將研究企業(yè)數(shù)據(jù)中心的效率、可靠性和正常運行時間之間的平衡——以及企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何將可持續(xù)的選擇方案結(jié)合起來，以便能夠提供最佳的客戶體驗。

什么原因使得當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心變得“綠色環(huán)保”?

當(dāng)前，全球所有數(shù)據(jù)中心的運營，甚至是符合美國LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)認證的數(shù)據(jù)中心都需要消耗大量的能源。

這其實是不可避免的。為了跟上當(dāng)下移動技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序、內(nèi)容和數(shù)據(jù)日益增長的客戶需求，當(dāng)今企業(yè)的數(shù)據(jù)設(shè)備正在容納龐大的服務(wù)器和存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心所容納的設(shè)備越多，保持設(shè)備運行所需消耗的能源也就越多。

因此，如果我們僅僅只是通過關(guān)注能源總需求來評估數(shù)據(jù)中心的能源效率，就會產(chǎn)生誤解。(畢竟，一處能源浪費嚴重，但規(guī)模較小的數(shù)據(jù)中心所消耗的能源仍然要比一處大規(guī)模，高效率的數(shù)據(jù)中心所消耗的能源要更少。)

更能切實的反映企業(yè)數(shù)據(jù)中心整體能源效率的是其整體能源利用情況。沒有任何一家企業(yè)能夠打造一處無需消耗任何能源的數(shù)據(jù)中心，但我們卻可以建立一處盡量減少能源浪費的數(shù)據(jù)中心。

有鑒于此，那么就讓我們來仔細看看有助于數(shù)據(jù)中心減少能源浪費的各個相關(guān)要素，以及這些相關(guān)要素如何幫助數(shù)據(jù)中心的運營轉(zhuǎn)化為能源的節(jié)約吧。

太陽能

現(xiàn)如今，太陽能發(fā)電正處于擴大采用的良性循環(huán)中，其導(dǎo)致了企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施成本的下降。在過去的四年里，太陽能電池板的平均價格下降了60%。而且，安裝光伏太陽能電池陣列的成本已經(jīng)縮減到每瓦3美元，這大約相當(dāng)于煤炭發(fā)電的成本。

當(dāng)前，在美國，有越來越多的企業(yè)選擇在他們企業(yè)辦公建筑的屋頂安裝太陽能板，數(shù)據(jù)中心也不例外。太陽能的可變成本可以忽略不計——因為其源材料(太陽光)是免費的。更重要的是，在白天能源價值最高的時候，太陽能的供應(yīng)量是最大的。

但是，太陽能供應(yīng)的變化也凸顯了其自身的一個重大問題——其不容易儲存。如果太陽能不能立即使用的話，就會丟失。

與此同時，太陽能的光照效率高度依賴于數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的氣候。太陽能的密度(或者從有限的空間中具體所能夠獲得的能源量)，可以因數(shù)據(jù)中心所處當(dāng)?shù)貫闇貛С鞘谢蚧氖彽纳衬牟煌a(chǎn)生高達5瓦/平方米(W / m2)到20瓦/平方米的波動差異。

上述這些數(shù)據(jù)同時還受到在太陽能電池板的生產(chǎn)中所使用的具體材料的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，業(yè)界的科學(xué)家們正在開發(fā)更好的材料，包括新生的稱為鈣鈦礦的太陽能吸收晶體，以獲取更多的太陽照射。

對于所在地缺乏合適的光照氣候條件或相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，無法很好的充分利用太陽能的數(shù)據(jù)中心而言，相同的環(huán)境效益可以通過美國太陽能可再生能源認證證書(SREC)的形式獲得——這在美國是可交易的非有形能源商品，可再生能源認證證書提供了購買可再生能源的機制，該可再生能源添加到電網(wǎng)，并能夠從電網(wǎng)中購得。

隨著上述這些，以及其他環(huán)境和經(jīng)濟激勵措施的不斷涌現(xiàn)，越來越多的數(shù)據(jù)中心將開始測試采用太陽能發(fā)電或購買SREC。

冷卻效率

在數(shù)據(jù)中心，對占地面積多達數(shù)英畝的硬件設(shè)備實施冷卻不僅僅需要消耗能源，同時還需要執(zhí)行相應(yīng)的戰(zhàn)略、進行充分的設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)施安置規(guī)劃。

最節(jié)能的架構(gòu)采用自然空氣冷卻。但為了使自然空氣冷卻系統(tǒng)更可行，數(shù)據(jù)中心既需要位于適宜的氣候(取決于季節(jié)和地理環(huán)境)帶，同時還需要采用相應(yīng)的備用冷卻系統(tǒng)，以防自然的空氣源受到高溫環(huán)境的影響，或收到煙、霧或其他空氣污染物的污染。

基于上述這些原因，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計都是通過循環(huán)風(fēng)扇和冷卻系統(tǒng)進行空氣冷卻的再循環(huán)，同時，冷卻系統(tǒng)所使用的是被稱為乙二醇的防凍化學(xué)品。乙二醇的高沸點可防止在閉環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)蒸發(fā)，吸收來自IT硬件所散發(fā)的熱量，并由此通過風(fēng)扇實現(xiàn)冷卻。

這種設(shè)計的缺陷是浪費了能量以驅(qū)動風(fēng)扇的運行?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的運營商們已經(jīng)了解到，他們可以生成相同的BTU(英國熱量單位——或者將一磅水的溫度降低一華氏度所需消耗的能量)，所造成的能源浪費要少得多——通過水循環(huán)而不是空氣循環(huán)。

雖然基于水的冷卻架構(gòu)(也稱為蒸發(fā)式冷卻器)的效率很高，但它們確實需要消耗大量的水資源，而這些水資源既不是無限的，其成本也不是廉價的。特別是近10年來，飲用水資源的短缺已經(jīng)使得水價同比呈現(xiàn)了兩位數(shù)的上漲。

為此，重視能源效率的數(shù)據(jù)中心運營商們現(xiàn)在正在從采用飲用水轉(zhuǎn)向采用再生水，這種再生水的價格更便宜(約為飲用水成本的三分之一)，而且更具可持續(xù)性——因為再生水只能用于非消費，比如以農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)冷卻為目的。

事實上，在整個弗吉尼亞州Ashburn的整個數(shù)據(jù)中心園區(qū)里，由于選擇了再生水，使得該數(shù)據(jù)中心園區(qū)年度的水費降低了50%到65%。這甚至也有利于整個社區(qū)。例如，通過轉(zhuǎn)移當(dāng)?shù)睾恿魑廴镜乃?，?chuàng)造刺激了就業(yè)的增長和企業(yè)發(fā)展再生水設(shè)施的需求。

重要的是要注意，通過使用基于再生水的系統(tǒng)的設(shè)施，通常將需要在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場將飲用水作為備用水存儲，以防再生水系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者設(shè)施需要再生水的供應(yīng)更多的水資源。這被稱為水電冗余(hydro-redundancy)，一種平衡效率和降低風(fēng)險的巧妙方法。

電力使用效率(PUE)

選擇高效冷卻的方案是提高數(shù)據(jù)中心整體能效的最佳途徑之一。但是，數(shù)據(jù)中心的能源效率是如何衡量的呢?

大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運營商均采用的是數(shù)據(jù)中心能源使用效率(PUE)公式——即數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備所消耗的總能耗(TFP)與IT設(shè)備(IEP)所消耗的能源之比。

實質(zhì)上，在數(shù)據(jù)中心消耗每兆瓦的能源用于支持其關(guān)鍵的IT硬件運營的同時，一些額外的能源也必須花費在數(shù)據(jù)中心建筑本身(如冷卻，照明等)方面。這一額外所需消耗的能源量，以乘數(shù)的形式表示，便是PUE。

因此，如果需要消耗一兆瓦的電力為您數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵IT硬件供電，那么另外就需要消耗半兆瓦的電力用于供應(yīng)給數(shù)據(jù)中心建筑物，則數(shù)據(jù)中心的PUE值為1.5(即總設(shè)施功率除以IT設(shè)備功率)。

數(shù)據(jù)中心的平均PUE值大于1.9?，F(xiàn)代化的綠色數(shù)據(jù)中心使用基于再生水的冷卻技術(shù)，其PUE值通常要低得多，約為1.3。一些新數(shù)據(jù)中心設(shè)施的PUE值接近1.2及以下。

這在經(jīng)濟意義上是非常重要的，因為PUE值每減少0.1，就相當(dāng)于每年每兆瓦的能耗將節(jié)約數(shù)千美元。以弗吉尼亞州Ashburn數(shù)據(jù)中心園區(qū)為例，PUE每減少0.1，就意味著每月所節(jié)省的電力費用將達到每兆瓦5萬美元。

LEED認證

除了PUE之外，還有許多其他的方法可以評估數(shù)據(jù)中心的效率和可持續(xù)性。但是，由于這些指標太過多樣和廣泛，使得數(shù)據(jù)中心運營商們經(jīng)常會傾向于進行整體認證，例如采用LEED評級系統(tǒng)。

LEED認證是由美國綠色建筑委員會所開發(fā)的，其充分考慮了多元化。

該認證指標兼顧了數(shù)據(jù)中心的設(shè)施設(shè)計，施工，運營和維護的各個方面——包括數(shù)據(jù)中心站點的可持續(xù)性，節(jié)水，能源和氣氛，材料和資源，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和設(shè)計創(chuàng)新等要素。

為了滿足這些標準。即使像照明這樣簡單的東西也可以有多個方面。(除了選擇節(jié)能燈泡外，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心運營商們正在實施帶聲控傳感器的照明控制系統(tǒng)，以減少浪費，并降低成本。)

此外，當(dāng)涉及要減少垃圾填埋場中昂貴的物理廢棄物時，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心正在采取相應(yīng)的重大措施來清理設(shè)施建設(shè)和運營——通常通過在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場站點采用可再生的工具(如紙板箱和托盤回收設(shè)備)。

為了控制成本高昂的柴油發(fā)動機的廢氣排放，一些綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)中心正在投資選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)(其將被安裝在發(fā)電機排氣管上)，以減少溫室氣體中氮的氧化物(柴油燃燒的副產(chǎn)品)高達90%。通過改用超低硫柴油燃料，這些發(fā)電機可以大幅度降低硫氧化物的產(chǎn)生量——這是酸雨的主要來源。

不僅僅是通過采用重大舉措有影響。越來越多的數(shù)據(jù)中心運營商正在尋找巧妙的方法來降低能源成本，成為承擔(dān)社會責(zé)任的企業(yè)。這方面的例子包括將他們辦公建筑設(shè)施的屋頂涂成白色以減少熱量，改用生態(tài)友好的清潔劑和可重復(fù)使用的超細纖維碎布代替紙巾。

數(shù)據(jù)中心的節(jié)省便是客戶的節(jié)省

有人可能會認為，數(shù)據(jù)中心正在追求效率和可持續(xù)發(fā)展的舉措來只是為他們自己節(jié)省了資金。但事實并非如此。

其實，許多數(shù)據(jù)中心的運營商每月的能耗賬單最終都是要被轉(zhuǎn)嫁到其客戶身上的。因此，數(shù)據(jù)中心的采用綠色環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施的決策和投資幾乎完全符合改善客戶體驗的宗旨。

客戶們將受益于數(shù)據(jù)中心運營商們采用太陽能，再生水冷卻系統(tǒng)，低PUE，選擇性的催化還原，托盤回收和其他綠色環(huán)保倡議舉措。

對于成本經(jīng)濟效用和生態(tài)環(huán)境友好的理念很少像在現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心這樣得到如此清晰的高度重視，而這同時也是全球IT行業(yè)能源消耗增長最快的領(lǐng)域。

作為企業(yè)而言，肩負著推動國家經(jīng)濟良性發(fā)展和保護環(huán)境的雙重責(zé)任。正如一位數(shù)據(jù)中心客戶最近所說：“在當(dāng)前的經(jīng)濟環(huán)境下，我們每個人都應(yīng)該是環(huán)保主義者。”

PUE值是否越低越好?

一般來說，的確如此——較低的PUE值對于我們的環(huán)境和企業(yè)的資金節(jié)約都有好處。但是，當(dāng)PUE值太低時，這意味著可能會有風(fēng)險。例如，對于低于1.1的PUE值，數(shù)據(jù)中心可能需要百分之百的采用外部空氣來實施冷卻。這意味著，如果空氣供應(yīng)受到影響(例如發(fā)生火災(zāi)、化學(xué)品泄漏或重大風(fēng)暴時)，數(shù)據(jù)中心將不得不關(guān)閉。某些在多處地點擁有冗余數(shù)據(jù)中心設(shè)施的大型企業(yè)可能能夠容忍這種級別的風(fēng)險。但對于絕大多數(shù)企業(yè)來說，則需要平衡數(shù)據(jù)中心的可靠性和能源效率。