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节能
ENERGYCONSERVATION
2016年第9期（总第408期）
天然气三联供系统为数据中心供能的优势分析
陈晓丽”，徐浣”，汪庆桓”王”，厉建磊”，张天
（1.北京恩耐特分布能源技术有限公司，北京100035;2.中国石化天然气分公司，北京100120）
摘要：提出采用天然气三联供系统取代传统方式为数据中心供能，以北京某机房为例，设计典型应用方策及运行模式，通过比较分析得到：三联供系统供能可靠性不低于传统供能方式；每年可节约标准煤24.6%，减排CO,38.4%；初始投资明显增加，但年运行成本降至约75%，整个生命周期能源成本
大大降低。天然气三联供系统为数据中心供能可行且优势明显，建议推广应用。关键词：数据中心：天然气三联供系统：可靠性：经济性：节能减排
中图分类号：TK01*8文献标识码：B文章编号：1004-7948（2016)09-0030-05 doi:103969/i. issn. 1004 7948. 2016.09.009
1概述
近年来，随着我国互联网、云计算和大数据产业的加速发展，数据中心产业进人了大规模规划建设阶段。当前，中国已有30多个城市推出云产业规划，产业链正在逐步完善当中，市场规模也在不断扩大，仅在内蒙古，包括中国电信、中国联通、中国移动在内的云计算投人达到200亿元。毫无疑问，数据中心建设将迎来发展高潮。
数据中心蓬勃发展的过程中，其传统供能方式（一般是以市电为主、柴油发电机备用)也遇到了各种问题，主要有：
1)能耗高导致供能难以保障。常规机柜的额定负荷在4kW，水冷型机柜可达到8kW，一个机柜数量在2000以上的数据中心，其能源密度是常规办公大楼的30倍以上；单体数据中心建筑电需求量往往高达10~40MW，如果是建筑群或园区则更高；因而一般需在附近建设35kV或110kV变电站及相关设施，这涉及到当地电力供应是否充足、土地等规划是否有路由、供电等部门的各种审批是否快速等等。当较大的数据中心建在大城市靠近中心的地带时，这些问题更加尖锐，可能直接导致数据中心无法投建或延期若干年。
2)能源效率较低，绿色节能是数据中心的发展趋势。PUE（PowerUsageEffectiveness）是美国绿色网络联盟（TheGreenGrid）提出的、当前国际
万方数据
通行的衡量数据中心电力使用效率的指标，PUE= 数据中心总能耗/IT设备总能耗，用于计算总电能中有多少是真正应用到IT设备上的，PUE越大则表示制冷和供电等配套基础设施所消耗的电能越大。目前全球数据中心平均PUE为2.0，少数发达国家可达1.8，甚至更低，而我国大多数都高于 2.0.甚至3.0[2]。我国对于未来数据中心PUE的典型要求是低于1.5，可见节能对于未来数据中心的重要性。
3)能源费用高。据统计，用电成本约占数据中心整体运行成本的60%以上，降低能源费用对于数据中心意义重大。同时，后备柴油发电机占用面积大，间隔10d左右要启动一次，以防止久置失效，而在数据中心的生命周期内，出现市电故障需要用到柴油机的几率很低，绝大部分时间这些柴油机都处于闲置且需不断维护的状态。
采用CCHP为数据中心供能，可很好地解决以上问题。实际上，目前国内已有先例，北京燃气集团投资建设的中石油北京昌平数据中心一期天然气分布式供能项目已投产，但由于尚未积累足够多、足够好的运行业绩，业内对这一供能方式还未完全认可。
文中以北京某机房为例，设计典型应用方案及运行模式，并就可靠性、节能减排效果以及经济性这3个方面与传统供能方式进行比较，论述其可行，为其应用推广提供参考借鉴。