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電力企業(yè)如何規(guī)劃高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心模型

2013-11-28 10:25:04 北極星電力信息化網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
Handlin和Thrash所在的部門都屬于GE Critical Power AC電源集團(tuán)的高級(jí)工程和產(chǎn)品管理團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)協(xié)助開發(fā)和面向市場的高效節(jié)能UPS技術(shù),包括GE的新的TLE系列eBoost UPS技術(shù)。數(shù)據(jù)中心業(yè)界的大多數(shù)人所理解
    Handlin和Thrash所在的部門都屬于GE Critical Power AC電源集團(tuán)的高級(jí)工程和產(chǎn)品管理團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)協(xié)助開發(fā)和面向市場的高效節(jié)能UPS技術(shù),包括GE的新的TLE系列eBoost UPS技術(shù)。

數(shù)據(jù)中心業(yè)界的大多數(shù)人所理解的總擁有成本(TCO) 基本概念即是:初始資本支出 (CapEx)加上長期的運(yùn)營支出(OpEx)的總和。TCO是企業(yè)在設(shè)計(jì)一個(gè)新的數(shù)據(jù)中心設(shè)施或選擇設(shè)備時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。然而,隨著數(shù)據(jù)中心爆炸似的擴(kuò)張,現(xiàn)如今在設(shè)計(jì)建造和運(yùn)營一家特定的數(shù)據(jù)中心時(shí),其TCO變量的識(shí)別和估量可能變得相關(guān)困難。一個(gè)簡單的錯(cuò)誤就可能會(huì)使企業(yè)每年損失數(shù)百萬美元。

我們知道,能源無疑是TCO變量的關(guān)鍵要素之一,因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是重要的能源消費(fèi)大戶。服務(wù)器和數(shù)據(jù)設(shè)備的能源消耗量占到了一家數(shù)據(jù)中心總能耗的55%;然后是為了保持設(shè)備正常運(yùn)行的設(shè)備冷卻能耗大約為30%。配電損失,包括不間斷電源(UPS)的損失,也占到12%的能源消耗。當(dāng)然還有3%的能源消耗是照明用電。

電力設(shè)備采購貼士:為什么要注重1%的能源效率問題

能源效率的提高可以在諸多方面對(duì)數(shù)據(jù)中心的TCO和年度營業(yè)費(fèi)用產(chǎn)生重大影響。尤其是對(duì)那些高功率、長壽命的資產(chǎn)而言。例如,讓我們假設(shè)一家10兆瓦(MW)的數(shù)據(jù)中心通過改善UPS部署,僅僅提高了1%的效率。如下圖所示(圖1),由于CapEx是固定的,超過10年的UPS的OpEx成本,顯示僅僅是1%的效率能源效率改善(從93%提升至94%),即帶來了140萬美元的運(yùn)營成本節(jié)約。而隨著新的模式或多種模式的UPS技術(shù)的采用,可提升效率達(dá)96.5% (或更高) ,這幾乎可以使得運(yùn)營成本節(jié)省躍至340萬美元。由此,通過TCO模型的應(yīng)用向我們揭示了能源效率哪怕單單提升一個(gè)百分比所能帶來的成本方面的極大影響。

 

圖1:TCO與效率。

 

TCO的OpEx與CapEx需求比較

正如前面提到的,如果數(shù)據(jù)中心行業(yè)正確理解了TCO模型的概念,為什么許多數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)建設(shè)或升級(jí)在最終設(shè)備采購階段不遵循數(shù)據(jù)中心的TCO標(biāo)準(zhǔn)呢?不幸的是,由于企業(yè)對(duì)短期CapEx的關(guān)注超過了其對(duì)初始投資成本的關(guān)注TCO模型往往在項(xiàng)目在選擇電力系統(tǒng)組件 (例如UPS)的階段被放棄。

雖然UPS系統(tǒng)的CapEx是相對(duì)相同的,由于能源利用效率的差異,在設(shè)備的整個(gè)生命周期,UPS的能源消耗的OpEx可以很容易地超過CapEx。數(shù)據(jù)中心決定購買什么樣的設(shè)備就類似于僅僅根據(jù)價(jià)格來購買一輛汽車,而不考慮汽油價(jià)格,燃料經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)成本。

這種短期CapEx采購標(biāo)準(zhǔn)和長期OpEx TCO的評(píng)估之間的壓力是很容易理解的。購買力系統(tǒng)的決定通常由兩組部門驅(qū)動(dòng)的:(1) 房地產(chǎn)或項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),以減少資本支出,根據(jù)一定的時(shí)間表和預(yù)算為數(shù)據(jù)中心提供相應(yīng)的資源;(2)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商,負(fù)責(zé)降低企業(yè)或項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的運(yùn)營開支,包括系統(tǒng)的整個(gè)生命周期的能耗和維護(hù)成本。

如前所述,CapEx包括設(shè)備及安裝費(fèi)用的成本。很多時(shí)候,設(shè)備的效率往往被設(shè)置在最低水平,而購買決策完全是基于達(dá)到所設(shè)置的最低水平,而不是超過最低能效水平進(jìn)行評(píng)估做出的。相反,設(shè)備的購買價(jià)格以及企業(yè)數(shù)據(jù)中心的預(yù)算金額往往在采購決策中發(fā)揮更大的作用。

即使高層管理人員在規(guī)劃電力系統(tǒng)的早也將識(shí)別OpEx作為一個(gè)關(guān)鍵因素,故而,數(shù)據(jù)中心設(shè)備的購買決策更直接的是由組件價(jià)格和OPEX標(biāo)準(zhǔn)決定的。當(dāng)將采購任務(wù)外包給承包商時(shí),便更是有可能在管理層發(fā)生原意分歧了。

進(jìn)一步深化比較這種短期的CapEx與OpEx之間的區(qū)別是,數(shù)據(jù)中心的大多數(shù)“硬件” ,主要包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。而典型數(shù)據(jù)中心的總體擁有成本(TCO)像一臺(tái)服務(wù)器的典型使用壽命為兩到三年,其資產(chǎn)評(píng)估(圖2)與數(shù)據(jù)中心長期10至15年的完整的關(guān)鍵電源要求的計(jì)算是非常不同的。

通過使用TCO模型節(jié)省成本

數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)最終可以通過應(yīng)用TCO模型來評(píng)估和采購功率系統(tǒng)的零部件來實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬美元的成本節(jié)約。對(duì)于高能耗設(shè)備而言尤其如此,如UPS系統(tǒng),其電力成本可以在幾年內(nèi)很容易的超過他們的購買成本價(jià)格,而僅僅通過提升能源效率評(píng)級(jí)幾個(gè)百分點(diǎn)便可以帶來運(yùn)作成本的重大節(jié)約。

為了實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)利益和節(jié)約成本的TCO評(píng)估和采購模式,數(shù)據(jù)中心經(jīng)理得以調(diào)整其以CapEx為中心的采購團(tuán)隊(duì),以O(shè)pEx作為運(yùn)營團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。TCO可以成為一個(gè)度量采購和運(yùn)營兩個(gè)團(tuán)隊(duì)打造高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心的共同標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)長期價(jià)值。

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責(zé)任編輯:何健

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