如何衡量数据中心的可持续性

可持续性是当今数据中心行业中最大的话题之一，即使不是最大的话题。可持续发展的数据中心是一种可以随着时间的推移保持高效率运行的设施。数据中心尽可能保持可持续性非常重要，因为它们使用大量资源，这使得减少环境影响和碳足迹成为当务之急。这一点也很重要，因为这些设施需要符合企业的可持续发展计划。

能够衡量您的数据中心的可持续性至关重要，因为要衡量您需要达到的目标，您需要知道自己的位置。该数据对于证明合规性也是必要的。

尽管如此，许多数据中心经理仍在努力衡量其数据中心的可持续性。他们可能缺乏分析和改进可持续性所需的数据，没有适当的工具来收集和报告数据，或者甚至不确定要衡量什么。

但是，可以分析许多指标来了解您的数据中心的可持续性。为确保您的数据中心采取措施提高可持续性，您可以考虑衡量和改进几个关键领域。

能源使用

数据中心能耗是指每年用于运行设施的电量，以千瓦时 (kWh) 衡量。多年来，由于机架密度的增加以及对数字服务开展工作和活动的更大依赖，数据中心使用的能源量急剧增加。如今，人们更加重视减少碳足迹、降低能源消耗和提高可持续性。这可以通过采用旨在提高可持续性的更好战略和设定旨在降低能源消耗的新具体目标来实现。

除了制定提高能源效率的策略外，您还应该确切地知道什么在消耗能源以及消耗了多少能源。在一般的数据中心中，服务器和冷却系统消耗的能源最多。剩余的能量被存储和网络驱动器消耗。许多数据中心使用的传统冷却系统使用大量能源来消除 IT 设备产生的热量。您应该投入大量时间尝试使冷却系统尽可能环保高效，因为它对整体可持续发展工作的影响最大。

据估计，数据中心约占世界用电量的 1-3%，每层楼消耗的能源是普通商业建筑的 50 倍。数据中心是能源最密集的建筑类型之一，组织应考虑如何尽可能减少能源消耗。由于消耗了如此多的能源，它占数据中心的头号费用。减少能源使用量至关重要，因为它不仅有利于环境，而且还能降低数据中心的财务成本。

数据中心内的基础设施和设备消耗的能源最多。例如，冷却设备使用大量能源来确保稳定的温度、湿度水平和正常运行的服务器，从而实现最长的正常运行时间。如果你想改善你的能源消耗，你必须从用某些工具测量它开始。智能机架 PDU对于测量每个机架的用电量和可用容量非常有用。您可以使用插座计量的 PDU 在设备级别提供数据，这也有助于识别幽灵服务器、能源使用情况、客户成本以及比较 IT 效率。开关式 PDU带有插座控制功能，可以远程打开和关闭各个插座，从而在设备不使用时节省能源。

碳足迹

数据中心的碳足迹是设施使用的总电量中排放的碳量。它代表了数据中心对化石燃料的依赖及其对环境的潜在影响。地理位置和当地电力组合是数据中心碳足迹的重要决定因素。

当化石燃料燃烧时，它会向大气中释放二氧化碳等温室气体。这个过程会导致温室效应，即温室气体被困在大气中并使地球变得更热，从而导致气候变化。随着数据中心行业能源需求的增加，碳排放量也在增加。不注重可持续性的数据中心会产生大量碳足迹，从而影响我们星球的健康。想要减少碳足迹的数据中心可以从以下方面入手：

升级到新设备。数据中心中的旧设备可能无法达到所需的效率。如果减少碳排放是当务之急，就需要可靠的设备，这样它就只消耗绝对需要的能源，而不燃烧不必要的化石燃料。

回收或再利用设备。数据中心可以回收并可能重复使用其设备，以减少释放到大气中的不必要排放物的数量。如果这个过程大规模进行，它对数据中心碳足迹的影响可能会非常积极。

使用可再生能源。随着技术的进步，可再生能源更具成本效益。太阳能电池板、风力涡轮机和水力发电厂都是可再生能源的例子。化石燃料的燃烧是一种不可再生能源，对环境造成极大伤害。通过将一些做法转变为使用可再生能源，数据中心将能够改善其碳足迹和可持续性。

耗水量

耗水量是数据中心内用于众多功能的水量。数据中心需要大量的电力、能源和水才能运行。数据中心平均每消耗 1 千瓦时 IT 电力使用 1.8 升淡水，而在美国，产生 1 千瓦时电力需要 57 升水。虽然能源使用是可持续发展的重点，但水的消耗也是一个值得关注的领域。

数据中心需要大量水的原因之一是用于冷却。数据中心水冷是一种液体冷却过程，其中使用水来降低服务器组件的温度。水的导热性大约是空气的 30 倍，是一种极其有效的数据中心冷却方法。根据美国国家航空航天局牵头的一项研究，世界各地的淡水资源正在以前所未有的速度枯竭，而且没有得到适当的补充。这使得依赖这种水源进行冷却的数据中心面临风险，因为供应很快就会耗尽。

数据中心通过用水变得更具可持续性的一种方法是测量设施的用水效率 (WUE)。WUE 是由 The Green Grid 开发的一种指标，用于衡量用水量及其与能源消耗的关系方面的可持续性。如果您的数据中心没有令人满意的 WUE，可以通过多种方式进行改进：

提高温度和湿度。提高数据中心的温度和湿度可以减少冷却塔蒸发冷却过程需要散发的热量。通过这样做，该设施能够通过利用水侧节能器而不是冷却器和塔式系统来更多地利用自然冷却策略。

使用再生水。循环水可导致所需的供水量急剧减少。如果使用酸处理法（如硫酸、盐酸或抗坏血酸）对水进行处理，则水可以重复使用多次，从而减少所需的额外水量。

增加集中注意力的周期。浓缩循环是供给冷却塔的水量（补给水）与从系统中排出的水量（排污水）的比率。虽然系统通常以两到四个浓缩周期运行，但建议使用六个周期以获得最大浓度。以六个循环运行可将冷却塔补给水需求量减少 20%，将冷却塔排污量减少 50%。

废热

当冷却系统运行时，从设备中移除的热量通常会释放到空气中。大量的这种热建筑废气会对环境和人类造成极大的破坏。数据中心释放的排放物会污染空气并导致心脏病、中风、肺癌和呼吸道感染等疾病。此外，这些排放物含有氮氧化物，会以烟雾和酸雨的形式导致空气质量差，进而影响健康。

公司没有让释放的热量浪费并破坏环境，而是正在探索重新利用热量的新途径。回收废热的一种方法是将其泵入附近的房屋或建筑物。Facebook 已开始在丹麦试验这种方法，将其 50,000 平方米数据中心的热量重新分配到最近社区的散热器中。通过使用这种新工艺，Facebook 声称能够为该地区的 6,900 户家庭供暖。这可以创建直接供热网络并将废热转化为新能源。Apple 还计划回收新数据中心产生的热量，并用它来为周围的建筑物供暖。Telecity 正在将热量分配到研究气候变化影响的现场气候变化植物园。

从数据中心再利用热量的其他方法包括将管道从排热系统输送到附近的建筑物，或者用它来加热温室。这种热回收或能源再利用效率 (ERE) 的新概念使公司有机会成为热供应商，而不是唯一的消费者。找到从数据中心回收热量的方法可以改善能源管理、大气和可持续性。

环境建筑评估

环境建筑评估是建筑物可以收到的东西，表明该结构的设计和建造是为了保持一定程度的环境责任。您可以获得各种评估来对数据中心的设计和可持续性进行评分，例如：

BREEAM –建筑研究机构环境评估方法 (BREEAM)是由建筑研究机构 (BRE) 颁发的认证。BREEAM 是评估、评级和认证数据中心环境可持续性的最古老方法，在英国使用最广泛。该系统使用有执照的评估员来检查建筑物并确定它是否符合标准要求。要获得 BREEAM 评级，您可以选择适用于您的项目的 BREEAM 标准，然后从获得许可的评估员进行预评估开始该过程。在认证过程之后，如果您的建筑被视为通过了 BREEAM 认证，您将获得以下评级之一：可接受、通过、良好、非常好、优秀和杰出。

绿色环保。能源与环境设计领导力 (LEED)是由非营利组织美国绿色建筑委员会 (USGBC) 运营的认证计划。该评级系统着眼于设计、施工、运营和维护。与 BREEAM 不同，LEED 不使用有执照的评估员来收集认证证据。LEED 的建筑设计团队收集数据，然后将其发送给 USGBC，如果建筑符合要求，则授予 LEED 认证。获得 LEED 认证的过程从选择合适的评级系统和注册项目开始。LEED 方法由类别组成，类别中分配了特定数量的分数。所有类别总计 110 分，如果您的建筑至少达到 40 分，则您被视为已通过认证。您获得的分数越高，授予的认证就越高。

绿色地球仪。Green Globes是一种用于建筑环境评估的评级系统，在美国和加拿大越来越受欢迎。与 LEED 有九个信用类别相比，Green Globes 有七个得分。Green Globes 评级系统的设计更像是一种使用项目经理和设计团队的自我评估。Green Globes 为不同类型的建筑授予不同的认证，但遵循相同的积分系统。除了要点外，Green Globes 还会考虑其他标准，例如设计和尺寸。绿色建筑倡议网站上提供了评估和认证过程以及要点的细分。

获得此类评估的认证表明您拥有一座绿色建筑，并且它具有许多好处。它向其他人表明您的建筑正在专注于减少碳排放、能源使用和水消耗。此外，美国绿色建筑委员会的一项研究发现，LEED 认证建筑中的员工更快乐、更健康、工作效率更高。

数据中心可持续性KPI

随着数据中心更加关注提高可持续性，了解哪些指标或 KPI 可用于衡量可以帮助您衡量自己的位置非常重要。下面列出了数据中心经理应该用来开始提高其可持续性的几个可持续性指标：

电源使用效率。 电源使用效率 (PUE)是数据中心使用的最流行的可持续性指标之一。PUE 衡量整体能源效率，可以通过将设施能源除以 IT 能源来计算。

碳利用效率。 碳使用效率 (CUE)是一种用于从碳足迹角度衡量数据中心可持续性的指标。它是数据中心总能耗造成的碳排放总量与IT设备能耗的比值。

用水效率。 用水效率 (WUE)是由 The Green Grid 开发的指标，用于衡量数据中心在用水及其与能源消耗之间的关系方面的可持续性。WUE 是数据中心系统（水循环、绝热塔、加湿等）用水与 IT 设备能耗之间的比率。

数据中心基础设施效率。数据中心基础设施效率 (DCiE) 是一项可持续性指标，用于衡量现有 IT 设备使用了多少设施总能源。DCiE 是 PUE 的倒数。

能源再利用系数。能源再利用系数 (ERF) 是一项可持续性 KPI 指标，用于衡量数据中心内有多少能源在设施的其他地方得到再利用。要找到 ERF，您可以将重复使用的能源除以数据中心的总能源。

绿色能源系数。绿色能源系数 (GEC) 是衡量现场产生多少可再生能源的指标。您的数据中心的 GEC 可以通过将绿色能源总量除以总能源得到。

电网利用率。电网利用率 (GUF) 衡量数据中心由现场产生的能源供电的时间百分比。

每个机架的搁浅电源容量。该指标衡量可以在现有机柜资源中部署多少额外设备以推迟建设新设施。这可以通过从预算机架功率中减去实际机架功率来计算。

每个机柜的 Delta-T。每个机柜的Delta -T指标衡量冷空气冷却每个机柜中 IT 设备的效率。它可以通过从排气温度中减去进气温度来计算。

技术碳效率。技术碳效率 (TCE) 是另一个可持续性 KPI，用于衡量数据中心消耗能源的清洁程度。要计算 TCE，您可以将设施能源除以 CO2 总排放量。

空气节能器利用系数。空气节能器利用率 (AEUF) 是衡量外部空气用于自然冷却的频率的指标。要找到 AEUF，您可以将空气节能器的使用时间除以总时间。可以使用类似的节水器利用率 (WEUF) 指标。

如何使用 DCIM 软件衡量和改进数据中心的可持续性

数据中心基础设施管理 (DCIM) 软件是一类新型软件，它使数据中心管理人员能够运行更高效和可持续的数据中心运营。这款新软件还改进了数据中心基础设施的规划和设计，以推迟新设施的能源密集型建设。在您的数据中心使用 DCIM 软件有很多好处，可以大大提高您的可持续性水平，例如：

实时自动计算PUE。DCIM 软件实时自动计算数据中心的 PUE，并将该信息整合到可操作的报告中，使您能够节省电力和资金。

轻松识别幽灵服务器和耗电大户。幽灵服务器是闲置的服务器，它们在消耗能源和空间的同时不执行任何有价值的功能。数据中心所有服务器中约有 30% 是幽灵服务器是很常见的。然而，一些设施可能难以识别这些幽灵服务器，但使用 DCIM 软件您可以立即做到这一点。DCIM 软件允许您运行幽灵服务器报告，根据结果，您可以决定关闭、停用或使用幽灵服务器以节省能源并最大限度地利用现有资源。此外，您还可以看到哪些服务器是您的耗能大户，比您的其他设备消耗更多的能源。

通过账单报告推动高效行为。DCIM 软件可用于通过账单回馈报告推动客户采取更高效的行为。这些报告鼓励内部和外部客户遵循能效最佳实践。通过向客户收取其设备消耗的能源费用，他们将在经济上受到影响并受到激励以减少能源消耗。

做出更明智的能源管理决策。DCIM 软件从功率计和环境传感器收集实时读数，并将其转化为有用的见解，帮助您更快、更轻松地实现碳中和。您还可以对收集的数据进行趋势分析，并实时查看能源可持续性计划的影响。

跟踪您的碳足迹。DCIM 软件允许您按位置查看碳足迹、设定目标并跟踪一段时间内的绩效。此外，您还可以测量设施内电源路径每个连接点的能耗，包括机架 PDU、落地式 PDU、分支电路和不间断电源 (UPS)。