一個(gè)
數(shù)據(jù)中心電力方面的協(xié)會(huì)組織已經(jīng)成為了新的
數(shù)據(jù)中心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì),并大力推進(jìn)380V直流電源作為
數(shù)據(jù)中心微型電網(wǎng)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)。來(lái)代替現(xiàn)在交流電于直流電混合使用的局面。該委員會(huì)表示,它們的重點(diǎn)是降低轉(zhuǎn)換交流電于直流電的甚至消除交流電。
LawrenceBerkeley和加州大學(xué)的專家正在討論使用直流電分配方案的能源效率,以制訂相關(guān)的條例草案。
該協(xié)會(huì)的主席BrianPatterson.說(shuō),我們正在討論我們的計(jì)劃,這將有利于實(shí)現(xiàn)直流電在數(shù)據(jù)中心的分配使用,而下一個(gè)階段,就是整個(gè)數(shù)據(jù)中心都是用直流電。
交流與直流的討論
在現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心內(nèi),交流電與直流電混合使用。在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心內(nèi),都使用交流電分配方案,將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電,然后再轉(zhuǎn)換成交流電給其他的設(shè)備,例如空調(diào)系統(tǒng)以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。經(jīng)過(guò)多重的交流電與直流電的電力轉(zhuǎn)換,其中損失的電力已經(jīng)相當(dāng)客觀了。
美國(guó)伯克利實(shí)驗(yàn)室研究員WilliamTschudi說(shuō),“相比于一棟典型的辦公建筑,數(shù)據(jù)中心在每單位面積上的電力能耗約為后者的100倍,對(duì)于那些需要兆瓦級(jí)電力的大型數(shù)據(jù)中心,每月有100萬(wàn)美元的能源支出是很常見(jiàn)的事情。
對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)者和管理者來(lái)說(shuō),很多方法都可以降低能耗,比如優(yōu)化氣流以充分利用冷卻系統(tǒng),提高冷卻系統(tǒng)效率,或?qū)⑵涓臑橐豪浞绞降?。直流供電是提升能源效率的另一種方法。在典型的數(shù)據(jù)中心中,配電系統(tǒng)向變壓器提供480V交流電,變壓器將其降到208V交流電供給服務(wù)器。”
而關(guān)于交流電于直流電的討論可以追溯到19世紀(jì)的80年代,ThomasEdison與NikolaTesla之間一場(chǎng)名為“電流的戰(zhàn)爭(zhēng)”的辯論。現(xiàn)在,許多數(shù)據(jù)中心的專業(yè)人員仍然對(duì)直流電的使用持懷疑態(tài)度,他們認(rèn)為,高壓的交流電配置要優(yōu)于直流電的配置。當(dāng)然也有一些支持使用交流電的廠商,例如電信中心的辦公室就應(yīng)用了很多年的直流電的電源,他們使用直流電的原因是更能夠符合綠色可再生能源的理念。
包括LawrenceBerkeley實(shí)驗(yàn)室、綠色網(wǎng)格組織、英特爾、惠普、愛(ài)默生在內(nèi)的多家研究所都對(duì)直流電源的潛在優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了研究。迄今為止,在數(shù)據(jù)中心中直流電的應(yīng)用還是很有限的。不過(guò)還是有些例外,例如Syracuse大學(xué)的數(shù)據(jù)中心,就是用完全的Validus直流電系統(tǒng)。加州大學(xué)的工作人員也在SanDiego數(shù)據(jù)中心內(nèi)的多個(gè)集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)使用愛(ài)默生的直流電源整流系統(tǒng)。
關(guān)于直流電的試驗(yàn)
英特爾的實(shí)驗(yàn)室是目前正在新墨西哥能源系統(tǒng)系統(tǒng)研究中心內(nèi)制定一項(xiàng)關(guān)于380V直流電的標(biāo)準(zhǔn)。英特爾研究所的一位專家GuyAlLee說(shuō),為了加快直流電源的廣泛應(yīng)用,我們需要全行業(yè)來(lái)共同參與制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),使得直流電的兼容性和可操控性能夠適應(yīng)不同的系統(tǒng)。而最大限度提高能源效率的方法之一就是用最少的電流換取最大的電壓,同時(shí)減少轉(zhuǎn)換電流時(shí)的損耗。我們正在努力的做出一個(gè)解決方案,使我們能夠在數(shù)據(jù)中心內(nèi)將這兩種可能都實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)行直流供電試驗(yàn)的應(yīng)用團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)伯克利實(shí)驗(yàn)室的EET部門(mén),主要解決尚未成為市場(chǎng)主流的高效率低能耗技術(shù)。采用直流供電的數(shù)據(jù)中心對(duì)于這個(gè)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)理想的技術(shù),它有著很大的潛力及優(yōu)勢(shì),比如安全性、低維護(hù)和操作成本等。
試驗(yàn)結(jié)果表明,盡可能減少數(shù)據(jù)中心內(nèi)部各設(shè)備之間的能源轉(zhuǎn)換次數(shù),從而降低能耗的做法是可行的。通過(guò)使用直流供電方式取代交流供電,可以消除電力轉(zhuǎn)換中所導(dǎo)致的無(wú)謂損耗,以這種方式運(yùn)行數(shù)據(jù)中心,可以減少10%至20%的能源消耗,并且能夠提高可靠程度。位于Newark的實(shí)驗(yàn)中心給出的初步測(cè)量證明了這個(gè)估計(jì)的準(zhǔn)確度。據(jù)推算,通過(guò)消除目前進(jìn)行的交直流轉(zhuǎn)換過(guò)程,每臺(tái)服務(wù)器的耗電量至少可減少9.34%。
電源協(xié)會(huì)一直在努力,希望能夠建立直流電源使用的趨勢(shì)。EPRI的DennisSymanski現(xiàn)在正在主持?jǐn)?shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的工作,使得這一標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)槠髽I(yè),政府學(xué)術(shù)界以及其他方面所接受。