數(shù)據(jù)中心屬于重資產(chǎn)投資行業(yè),生命周期通常在15-20年,建設(shè)期通常需要2-3年甚至更長時間,經(jīng)歷選址、設(shè)計、建設(shè)、驗收、測試等一系列環(huán)節(jié)。土地、水電、寬帶、人力等成本,以及數(shù)據(jù)中心面向的客戶以及客戶穩(wěn)定率、重點輻射的市場、市場競爭格局、機柜上架率等眾多因素均會影響未來數(shù)據(jù)中心運營狀況。
廠商在建數(shù)據(jù)中心時會重點考慮當(dāng)?shù)赝恋亍⑷肆?、水、電、網(wǎng)等因素,使數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本和運營成本最低。通常,數(shù)據(jù)中心總成本包括資本性支出和OPEX,其中CAPEX主要包括土建和數(shù)據(jù)中心所用的IT、CT設(shè)備等成本,OPEX主要包括數(shù)據(jù)中心日常維護(hù)費用、電費、房租等。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),作為一個耗電大戶,若以10年來計算,數(shù)據(jù)中心電費占比可達(dá)總成本的近60%。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)服務(wù)器等IT設(shè)備對供電的連續(xù)性和可靠性有著非常高的要求,由于供電系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的重要性,包括美國ANSI/TIA-942《數(shù)據(jù)中心通信設(shè)施》和我國GB 50174《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中,都對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)提出了一系列要求,包括雙路冗余供電、UPS配置容量等。
表1. 數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)框圖
表2. 數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)主要架構(gòu)
隨著大型和超大型數(shù)據(jù)中心在全球以及國內(nèi)的興起,數(shù)據(jù)處理量的大幅提升帶來了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的增大,進(jìn)而對供電的可靠性要求也進(jìn)一步上升。傳統(tǒng)的單機/串聯(lián)熱備份/N+1直接并機都不能做到電源的相互獨立,使得與之相配套的配電回路也無法做到獨立,也就是說每個環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)單點故障導(dǎo)致服務(wù)器供電失效。因此 2N/2(N+1)的多電源供電模式隨著大型和超大型數(shù)據(jù)中心的興起也在逐步成為主流方案,此類方案對應(yīng)國標(biāo)中的 A/B級數(shù)據(jù)中心或者TIA-942標(biāo)準(zhǔn)中的Tier III/IV等級數(shù)據(jù)中心。
從數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)架構(gòu)來看,分為市電/油機交流輸入系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)和負(fù)載機架配電系統(tǒng)三部分;從涉及的產(chǎn)品來看,UPS和低壓電器是數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的核心部分,具有對產(chǎn)品性能要求高、單個項目價值量大的特點。
UPS是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的主要組件,與服務(wù)器的使 用量呈正比例關(guān)系。從需求端來看,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的UPS需求占比呈逐漸上升的態(tài)勢;從2016年的11.6%提升到了2019年的15.0%;電信行業(yè)的UPS需求占比從2016年的13.8%提升到了20219年的17.6%。