制造>> 产业热点专题>> 华为高效能源 驱动绿色未来>> 产品聚焦

高效高密大电源破解核心机房节能省地难题

                                                                                   2012-12-2010:50                                    中国信息产业网官方微博

社会快速发展使网络日益成为生活不可或缺的组成部分,随着通信网络IP化和扁平化发展,单个核心机房覆盖的网络用户更多,数据流量快速增长。主设备不断演进带来单位数据流量耗电量下降,但支撑数字洪水的宽带网络总体能耗仍在不断上升,电源容量越来越大,也使得电源和电池占地面积继续增长。通信大楼与机房布局规划在先,区域占比既定,电力电池室面积日益紧张。

核心机房一天浪费电能千度以上

随着供电规模的增大,核心机房配置多台大型电力变压器变得越来越普遍,一个机房一天耗电10万度并不鲜见。核心机房主要耗电设备包括以核心交换机为代表的直流负载、以服务器为代表的交流负载和以机房精密空调为代表的温控系统,耗电量占核心机房总能耗的90%以上。根据传统核心机房能效模型分析,1W的处理器耗能,需要1.07W的温控耗能,0.31W的整流耗能,变压器、UPS、二次电源等消耗0.46W,总能耗达到2.83W,处理器能耗仅占机房总能耗的35%。除处理器外,其它耗能没有发挥直接的价值,存在着巨大的节省空间。

基于对能效逻辑的理解,运营商在网络快速演进过程中优选低功耗主设备,通过降低处理器能耗,获得了近三倍的节能效果。为主设备供电的电源系统演进相对缓慢,通信电源从线性电源、相控电源发展到高频高开电源,经历了60年的时间。2006年以后,高效拓扑技术开始显露曙光,目前业界主流厂家可以提供以30A和50A规格为主的96%效率高效整流模块,高效整流模块组成的电源系统在发达国家运营商成为主流应用。据华为公司发货数据统计,90%以上的电源发货均为高效电源系统。

由于电源设备运行寿命远长于主设备,在网普效电源还有较长的生命周期,总体效率低于90%,10%以上的电能以发热的形式被浪费。以年耗电100亿度的中国电信为例,核心机房能耗约占总能耗的35%,其中直流负载用电占核心机房总耗电的25%,直流电源本身每年浪费1亿度左右的电能。对于一个200kW直流负载的核心机房,一天浪费电能高达1000度以上。

电力电池室占比1:5岌岌可危

传统核心机房的主要负载是交换设备,电路交换机单柜功率1kW左右,软交换单柜功率2kW以上。软交换取代电路交换,使核心机房单机柜处理能力大幅上升,曾一度使核心机房机柜数量减少,电能消耗下降。随着网络的普及,计算机从偶而上网到永远在线;随着平板电脑、智能手机广泛应用,人们生活已经离不开网络,宽带和数据业务高速发展,机房总能耗水平反转并急骤上升。

近年来,交换设备平均单柜功耗从3kW将发展到接近4kW;传输系统单位机架功率密度由4kW/m2增加到6kW/m2;数据设备功率上升速度明显,如BOSS机房单柜功率达到5~7kW。由于新老设备并存,列头柜、配线架、空调、消防等存在,现在实际主设备机房功率密度为0.2~0.3kW/m2。从发展趋势来看,通信设备平均单柜功率可达5kW以上,机房功率密度最高可达0.8kW/m2以上。

长期来看,电源和电池能量密度没有显著上升,电力电池室的功率密度仅为2kW/m2左右。在机房规划时,电力电池室与设备机房面积存在一定的比例,常见比例为1:5左右。通信网络多年来高速发展,使电力电池室可用面积下降速度快于主设备机房,造成电力电池室空间瓶颈。如甘肃某运营两个核心节点机房的电力电池室面积平均为730平米,机房平均面积3617平米,比例为1:4.95。主设备机房空间利用率为72%,电力电池室空间利用率达到90%,电力电池室面积不能同步支撑通信网络进一步发展。

按机房面积1:5,2kW/m2左右的电力电池室只能支持0.4kW/m2的设备机房,离较高集成度的0.8kW/m2有很大的差距,需要2倍提升电力电池室功率密度。

96%新一代高效大电源带来核心机房节能曙光

主设备耗电仅占核心机房总耗电的50%左右,其余能耗主要被温控系统和电源自身损耗。采用冷热通道、风道密封的精确制冷方式,辅以利用外部冷源方式,温控系统节能正在如火如荼,取得了显著成果。而以分立式大电源为代表的核心机房电源系统,其最高转换效率在近20年以来一直都在90%左右,实际效率88%以下。

(来源:中国信息产业网    作者:章异辉)

相关文章

更多>> 论坛精华                                                                                            通信公社官方微博

更多>> 精彩博文

信息化趋势

产业圈动态

运营业要闻