集成数据中心的综合能源系统能量流–数据流协同规划综述及展望

集成数据中心的综合能源系统(integratedenergy system,IES)成为能量流–数据流深度融合、双向互动的物理载体。IES为数据中心高效低碳供能,并利用数据中心的用能时空可调特性提质增效;数据中心推动IES数字化转型,并促进IES发展数据服务实现业务增值。该文对集成数据中心的IES能量流–数据流协同规划进行综述与展望。首先,梳理并总结了数据中心的数据网络分层架构、计算能耗建模方法和热力学过程建模方法;其次,分析了数据中心用能时空可调特性,探究了集成数据中心的IES能量流–数据流耦合机理;在此基础上,构建了能量流–数据流协同规划广义模型,并分别从跨区级、区域级和用户级3个层次进一步探究了集成数据中心的IES规划模型特点,提炼了规划模型的建模要素;最后,对集成数据中心的IES能量流–数据流协同规划未来发展方向进行了展望。     

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正精彩预告2021年9月15日出版专家视点碳中和背景下数据中心运维管理于庆友/中国石油勘探开发研究院信息技术中心高级工程师近期,"碳达峰""碳中和"备受国家及行业的高度关注,加快推动绿色低碳发展成为了我国"十四五"规划的重要任务之一,做好碳达峰、碳中和工作,需要各行各业的共同努力与协同发展。随着大数据、物联网和云计算的快速发展,数据中心建设迎来了高速增长期。数据中心在不断创造价值的同时,也带来了巨大的能耗,如何实现节能增效,成为了整个行业成功迈向"碳中和"的关键所在。中国石油勘探开发研究院信息技术中心高级工程师于庆友从运维管理角度,对如何建设绿色数据中心进行了深刻剖析。     

数据中心空调节能技术应用与能源管理平台设计

空调能耗是数据中心能耗的主要部分,总结了当前数据中心空调节能技术的研究现状。结合实际数据机房案例,对分离式热管技术、冷池节能技术和机架下送风技术的应用效果进行分析。实测结果表明,三种节能技术分别降低能耗约31.6%、16.1%、32.7%。从能耗监测管理、能效评估管理和能效评估应用三个层面,提出了数据中心能源管理平台的设计,可实现数据中心能耗监测、管理和控制的智能化和自动化。     

“双碳”背景下公共建筑用能优化综合能源服务模式研究

<正>“双碳”背景下,构建绿色低碳循环发展经济体系成为首要目标。作为“能耗大户”的大型公共建筑,正在经历节能转型的重要阶段。通过调查研究确定可推广的节能领域,进行项目改造,分析实施效果,探索新的节能模式。2021年是碳中和赛道“爆发式增长”的一年。在“30·60”双碳目标和行动方案的背景下,构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率以及提高非化石能源消费比重成为首要目标。绿色低碳、绿色生活成为未来社会生活的主旋律。     

能源互联网下的数据中心能量管理综述

数据中心在大数据时代扮演重要角色,随着数据中心的持续铺开建设,其高能耗问题日益凸显,能量管理由此成为了数据中心产业关注的焦点。在能源互联网环境下,数据中心将会拥有更多样化的供能选择,可以发掘更灵活高效的能量管理方式,其仅依靠电能的能量管理模式将发生根本性变革。从能源互联网视角出发,对数据中心能量管理相关研究和实践进行了综述。首先梳理了数据中心的结构层次与设备组成,总结了数据中心的能耗结构、能量效率和能耗模型;然后在此基础上深入分析了数据中心在能源互联网背景下的能量管理方法,并总结了国内外相关的数据中心项目实践;最后探讨了未来实现能源互联网背景下数据中心能量管理的挑战和难点。     

海港综合能源系统低碳经济发展研究综述

在我国“碳达峰与碳中和”愿景下,海港综合能源系统正通过全面电气化降低二氧化碳排放,实现海洋能源的可持续发展,但多能流融合给海港能源配置与优化运行带来新挑战。该文首先结合海港节能减排政策,对海港综合能源系统低碳经济发展进行概述;然后,从能源侧、负荷侧和能源存储3个层次分析海港综合能源系统特点,总结促进海港低碳减排的能源交易、碳捕集与利用封存、储能系统优化配置和多能互补协同优化运行关键技术;最后,对基于储能系统的未来海港低碳经济发展研究方向进行展望。     

专家级模块UPS提供完善电源保障--访GA（中国）产品经理赵如灼

数据中心巨额的电费支出和维护费用已成为低碳经济时代企业管理者和数据中心负责人亟需解决的问题。作为电源保障的UPS设备,用户在选型时除了关注其可靠性以外,逐渐将其效率、能耗等“绿色”因素作为取舍的依据。而模块UPS的出现和存在,从产品角度一定程度上为解决用户的节能需求提供了途径,     

"碳中和"背景下数据中心的运维与管理

近期,"碳达峰" "碳中和"备受国家及行业的高度关注,加快推动绿色低碳发展成为了我国"十四五"规划的重要任务之一,为实现"双碳"目标,需要各行各业的共同努力与协同发展.随着大数据、物联网和云计算的快速发展,数据中心建设迎来了高速增长期.数据中心在不断创造价值的同时,也带来了巨大的能耗,如何实现安全、低碳和高效,成为整个数据中心产业成功迈向"碳中和"的关键所在.     

支撑“双碳”目标实现的问题辨识与关键举措研究

中国作为世界上最大的发展中国家和主要的能源消费国与碳排放国，“双碳”目标对中国经济社会绿色低碳发展提出了更高要求。实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，需要在科学认识的基础上，辨识实现“双碳”目标的问题与挑战，研究提出推进“双碳”工作的关键举措。在坚持问题导向基础上，剖析了“双碳”问题的来源，探究了“双碳”问题的本质与深层表现；系统分析了中国实现“双碳”目标面临的挑战与条件基础，统筹发展与减排等多对关系；提出了推动能源绿色低碳转型、推进重点领域节能、推广应用节能低碳技术和产品、完善绿色低碳发展体制机制、促进资源节约集约利用、巩固和提升生态系统碳汇能力、加强国际交流与合作等实现“双碳”目标的关键举措。     

数据中心节能技术应用探讨

介绍了国内数据中心的能耗现状,从空调制冷技术、机房送风与回风方式、新型不问断电源系统几个方面,对各种节能新技术进行了应用比较．分析了提高数据中心能效管理的措施。具有一定的参考价值。     

双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战

双碳目标下,能源系统深度脱碳势在必行。低碳综合能源系统是通过集成碳捕集技术、提高非碳能源比例、充分调动源-网-荷-储各能源环节灵活性资源等方法,主动或被动降低碳排放的多能源系统形态。文中对低碳综合能源系统规划关键技术进行了评述和展望。首先,梳理了现阶段能源转型目标和路径优化方法;然后,从碳捕集和可再生能源消纳两方面对低碳综合能源系统关键要素建模方法进行总结;在此基础上,根据不同低碳综合能源系统层级的特点,分别评述了集成碳捕集技术和高比例清洁能源的跨区级低碳综合能源系统规划方法、考虑多类型分布式清洁能源和灵活性资源的区域级低碳综合能源系统规划方法、计及用户用能及建筑特性的用户级低碳综合能源系统规划方法;最后,对不同层级低碳综合能源系统规划面临的挑战进行了展望。     

氢能驱动下钢铁园区能源系统低碳发展模式

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出及碳市场体系逐步完备,工业企业面临低碳转型和可持续发展的巨大压力,新能源大力发展及氢能在运输工具和工业生产中的应用为此提供了较好的机遇。基于此,利用新能源和氢能产业链重塑工业能源体系是促进工业发展的关键手段。以低碳、绿色、环保、节能为主要考量,构建“绿电-氢能-工业”耦合复杂系统,从能源流和碳流2个角度对比分析耦合系统具有的优势;通过构建环保、节能和经济性评价模型,定量说明耦合系统建设的可行性;通过分析中国钢铁工业发展现状,按不同发展速度测算钢铁工业绿色发展潜力。结果表明,钢铁工业绿色发展将极大地促进绿色氢气的发展与应用,氢能产业链的逐步成熟也将加快钢铁工业绿色转型速度,二者相辅相成。     

“双碳”背景下我国低碳电力发展研究

在“十四五”规划中提出的“碳中和”以及“碳达峰”目标对电力行业各方面的发展产生了深层次的影响,电力行业向低碳方向转型已成为主流趋势。通过阐述低碳电力体系中的低碳电厂、低碳电网、低碳能源消费以及相关评价技术,说明了该体系在节能减排、环境保护方面有着高效、清洁、可循环的低碳属性。同时,分析了国际低碳形式变化对我国的影响以及“双碳”政策具体落实过程中的相关问题,为“双碳”战略的执行以及电力行业的低碳转型提供了新的科研思路。     

伊顿电气：厚积薄发 “碳”索数据中心可持续发展

<正>在全球实现碳中和、碳达峰的宏伟目标下,伊顿将创新更多新型智能电力解决方案,以软件定义重塑数据中心能源应用,助力数据中心企业在绿色、低碳的新赛道中拔得头筹,实现零碳增效愿景。自“30·60”碳中和目标确定以来,数据中心相关行业围绕低碳发展掀起的探讨热潮持续升温。在数字中国建设的新时代中,国内数据中心行业的精英们早已深耕关键领域,大家不妨通过观察行业优秀客户和供应商的实践经验,更好地把握“双碳”目标以及数字中国建设下数据中心的发展方向。     

数据中心节能和优化布局研究

定量分析和预测了我国数据中心能耗增长趋势与节能潜力,从电力资源、基础设施、气候条件、政策环境、技术经济性、人力资源、企业意愿等多角度分析了数据中心优化布局的可行性及可能带来的节能和经济效益,提出了加强我国数据中心节能和优化布局的针对性政策建议。     

国内首个数据中心能耗检测标准及实施细则发布

3月,历时6个月后,“数据中心能耗检测指南及实施细则”及“数据中心节能白皮书”等报告最终出炉,该项目由中国数据中心能耗检测指南及细则工作组撰写评审,包括中国电源学会专家委员会主席张广明等在内的国内数据中心能耗领域16位专家联合编制。     

绿色数据中心能效提升研究

近年来,数据中心面临日趋严峻的高能耗挑战,建设绿色数据中心、实现节能减排引起广泛关注。本文首先分析数据中心的能耗组成,然后在各子系统能耗状况的降低能耗潜力的基础上,提出能耗优化策略研究。主要从两个方面着手研究数据中心节能降耗,第一是提高制冷系统和供电系统的效率,减少不必要的浪费;第二是减少数据中心IT设备的运行耗能和发热量。为真正实现绿色计算降低数据中心碳排放、减少能耗开销,最后对数据中心的新能源应用进行分析探讨。     

绿色成长璎云数据中心研究

基于机构化设计理念,集成高效节能技术设备,应用云计算、虚拟化技术构建了集团全新一代的绿色成长型云数据中心,改变了过去以“单个项目为中心,按其应用峰值单独配置主机系统“的建设方式,大幅减少了远期不确定性投入,解决了传统数据中心常见的高投入、高能耗、高占用、低效率和低利用率问题,大幅提高资源利用率,有效降低了能耗,对于传统制造业实现绿色IT和低碳发展具有重要意义。     

新型电力系统的"碳视角":科学问题与研究框架

电力在我国能源消费与碳排放中占据重要地位。电力系统低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。该文首先分析了从“电视角”到“碳视角”下电力学科研究体系的转变趋势,并对当前“碳视角”下的电力系统研究概况进行了综述。基于“碳视角”下的电力系统研究路径,从电力系统全环节碳排放计量和“战略-技术-市场”协同低碳化解决方案2个方面,分析了电力低碳转型过程中的关键科学问题。在此基础上,从碳计量与碳追踪、碳规划与碳轨迹、碳减排与碳优化、碳市场与碳交易4个方面提出了新型电力系统“碳视角”的研究框架,并对关键研究内容进行了分析和阐述。     

基于碳熵指标的电-热互联综合能源系统碳轨迹追踪方法

“碳达峰·碳中和”目标背景下，节能减排成为中国能源改革的首要任务。碳排放(简称碳排)的宏观计量无法满足能量系统碳排深入研究的需求，精细化的用能侧碳排特征能够有效指导用户低碳用能。文中基于碳熵指标提出了电-热互联综合能源系统的碳轨迹追踪方法。首先，基于“熵”与“碳排”的相似特征引入了“碳熵”概念，用以描述碳排随能量流动的无序化，研究源与荷的碳熵关系。其次，基于电、热系统的叠加特性建立了电-热互联综合能源系统的碳熵模型，形成源荷作用关系的显式表达式，对电-热互联综合能源系统进行碳轨迹追踪，并分析单个碳源作用于用户侧的碳熵分量。最后，以中国吉林省某地区电-热互联综合能源系统为例进行算例分析，验证了碳熵模型的优势及有效性。