数据中心低压配电系统能耗分析与PUE计算

本篇内容是同为科技（TOWE）整编的现代化数据中心能耗及PUE的基本概念解读与分析，PUE作为数据中心机房建设节能技术衡量工具，正确理解PUE的涵义，采取针对措施降低PUE值，寻找节能高效与成本合理的平衡点，是所有企业用户在数据中心机房建设时应着重考虑的问题。

在互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网、云计算、5G这些新技术发展风起云涌的当今时代，各行业对模块化数据中心兴建需求愈来愈多，数据中心是计算机集群化运作能力的物质载体，因此对电力供应有着庞大需求。数据中心能耗、污染问题如今已受到全球性关注，绿色数据中心是在传统的数据中心架构基础上，通过先进的技术和方案以达到最高能效以及最低的环境影响。

低压配电系统是数据中心安全稳定运行的重要支撑。数据中心低压供配电系统是指从市电变压器、发动机组之后，包括ATS自动切换开关、配电系统、UPS、供电电缆等环节，通过对数据中心低压配电系统进行设计，保障数据中心的各类服务器、存储设备、通信设备及其他电子设备的安全稳定运行，有效保障各类数据信息的安全性。

01相关名词解释

（1）PUE：Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。

（2）PUE因素组成：PLF：电力能效因子（Power Load Factor）的缩写，代表单位功率IT负载上供电系统的损耗；CLF：制冷能效因子（Cooling Load Factor）的缩写，代表单位功率IT负载上消耗的制冷用电量。

CLF=制冷设备耗电 ÷ IT设备耗电

PLF=供配电系统耗电 ÷ IT设备耗电

（3）PUE的计算：PUE = 数据中心总能耗/IT设备能耗其中数据中心总能耗包括IT设备能耗和制冷、配电等系统的能耗，其值大于1，越接近1表明非IT设备耗能越少，即能效水平越好。

02PUE的确定方法

（1）已知数据中心基础设施耗电量（包含空调、电源损耗、机房照明等用电），IT设备耗电量，可利用公式，计算出PUE值。

（2）设定目标PUE值，可计算出IT设备与基础设施耗电量所占比例关系，根据确定的IT设备耗电量，可确定空调耗电量、电源损耗量、其他用电量，从而采取各种措施向目标值靠近。

根据我国国家标准《电子信息系统机房设计规范》，工信部在2017年4月发布的《关于加强“十三五"信息通信业节能减排工作的指导意见》中指出：“十二五”期间新建大型数据中心的能耗效率（PUE）要普遍低于1.5；到2020年，新建大型、超大型数据中心的能耗效率（PUE）值必须达到1.4以下。

随着越来越多的数据中心在全国各地拔地而起，寻求合理高效的机房设计，降低数据中心PUE值、实现数据中心的节能运行，对社会、对企业具有重要的现实意义，最终实现绿色数据中心。

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