數據中心的高耗能，不僅給使用者帶來了沉重負擔，也造成了全社會能源的巨大浪費，越來越多的數據中心在建設和運維時將電能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）列為一個關鍵指標，追求更低的PUE值，建設綠色節能數據中心已經成為業內共識。

新的國家標準《數據中心設計規范》GB 50174-2017在對電能利用效率（PUE）和水利用效率（WUE）進行檢測和計算方面也作了相關的要求，而且部分企業和機關已經將PUE作為節能減排工作的重要考核內容，因此，PUE已經成為數據中心建設與運維工作的一項重要指標。

PUE是指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比，基準是2，越接近1表明能效水平越好、綠色化程度越高。

一、能耗分析

從PUE比值來看，“PUE=數據中心總設備能耗/IT設備能耗=（IT設備能耗+其他非IT設備能耗）/IT設備能耗=1+其他非IT設備能耗/IT設備能耗”。其中1為定值，關鍵因素為“IT設備能耗”和“其他非IT設備能耗”。

1、IT設備能耗

IT設備作為數據中心的核心部分，顯而易見，數據中心的能耗主要來自IT設備的電能開銷。據統計，IT設備的能耗約占數據中心總能耗的50%，主要集中在服務器、路由器、交換機、存儲等設備上，其中服務器系統約占50%，存儲系統約占35%，網絡通信設備約占15%。

2、其他非IT設備能耗

非IT設備能耗涉及UPS、空調、裝修、照明等方面，甚至變壓器、母線等也影響著能耗。傳統數據中心的能源幾乎都消耗在電源設備、冷卻設備和照明設施上，而空調為其中占比最大的。很多數據中心都是采用風冷式精密空調，受房間結構限制，精密空調的效率較低，導致數據中心的整體能耗較高。UPS主機的自身損耗是數據中心能耗不可忽視的一項重要因素。據統計，當UPS負荷超過30%時，UPS的效率才接近90%。很多數據中心考慮后期擴容預留冗余比較大，運行初期負荷不足20%，UPS效率可能還達不到80%，對自身損耗非常大。

二、節能措施與建議

根據PUE公式，節能主要考慮IT設備能耗和其他非IT設備能耗兩方面。

1、IT設備節能措施

有效規劃，淘汰部分老舊設備。大多數數據中心仍有舊的技術平臺處于運行中，供進行存檔或研究之用，或者有一些應用服務器雖在運行，但根本沒有用戶。盤存這些系統并制定淘汰計劃是很有必要的，即使系統沒有實際被淘汰，也可以使其脫機并關閉。

采用合理技術，有效整合資源。一是大多數新服務器都具有電源管理功能，系統管理員應在具有電源管理功能的所有設備上啟用該功能。二是將多個不沖突的舊技術平臺上的應用合并到新服務器上，既可以減少服務器數量，又可以提高設備的利用率。三是對服務器進行虛擬化，最大限度地提高服務器運行能力，同時還能減少服務器數量，大幅降低IT功率需求。

2、其他非IT設備節能措施

UPS節能。合理計算和規劃數據中心UPS容量，提高UPS效率，盡量選擇多機并聯模式，避免大容量UPS單機運行。如可以用多臺小功率UPS并聯運行的模式代替一臺大功率單機運行模式，通過控制開啟小功率UPS的數量，既滿足容量需要又提高單臺UPS的負載率和轉換效率。

空調節能。通過建設冷、熱通道，對高功率密度的機柜封閉冷熱通道等措施，優化數據中心氣流組織，有效提高空調的效率。我國大部分數據中心運行溫度為23℃~24℃，新國標已將運行最高溫度調整到27℃。據估算，制冷參數變化1℃，可能產生5%—10%的能耗變化，芯片耐高溫性能不斷提升，設備正常運行溫度也不斷提高，適當調整數據中心溫度可有效節約能耗。

充分利用自然資源。室外溫度相對較低時，可適當加大對新風的供應，或者采用簡易空氣循環系統，合理利用室外的冷空氣對數據中心進行降溫，或者利用太陽能對數據中心進行加熱升溫，充分利用自然資源實現溫度調節以減少空調等設備能耗。

3、PUE值可能體現不出節能效果

通過PUE指標可以了解節能措施改進的效果，但是部分情況下得出的結果可能存在偏差。

IT設備的運轉情況，照明、空調、新風等輔助設備運轉情況都將對PUE值產生很大影響，不能反應數據中心的真實情況。特別是夏天測量的PUE與冬天測量的數值差距很大，建議按年計算或者按月取平均值，其結果可能更合理。

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