云数据中心能源建设及应用实践

1、云数据中心能源建设及应用实践目录1. 云数据中心基础设施面临的挑战云数据中心能源建设及应用实践预制模块化堆叠云数据中心能源建设及应用实践AI智能调优云数据中心能源建设及应用实践间接蒸发AHU应用云数据中心基础设施面临的挑战3云时代数据中心的行业发展趋势变化“集中式云服务”的大型兆瓦级数据中心“分布式边缘计算”的微型机柜级DC政策电力土地趋势2. 发达地区获取资源难趋势3. AIOps、高温高湿服 务器、液冷等新技术应用趋势1. 单机柜功率持续飙升AIOps、高温高湿服务器、 液冷、L1L4运行联动等4云时代数据中心基础设施面临的挑战方案极简、持续创新L0-L3层联合设计（Co-Design）单

2、柜功率平均1520kw，最高可达50kw+5首次投资Capex最优持续运营Opex最优及时供给，快速交付资源不浪费，又不能断供。满足云资源池可扩展，减 少碎片化。安全可靠运行业务服务连续，无停机维护时间窗。大多数中小企业客户应用层未做到多AZ/高可用部署。云数据中心竞争力分解TCO成本最优云数据中心能源建设及应用实践预制模块化堆叠69DC建设实践：因地制宜建筑解决方案，支撑快速交付，Capex最优预制化堆叠：适合地价高，容积率高，抗震设防烈度 稍低，要求快速交付区域。轻钢大平层：地价低、容积率低，建筑跨度大、快速 交付区域。多层钢混：适合地价高，容积率高，建筑造型要求高 等 区域。10现场深化

3、设计土建施工设备安装调试验收试运行整改现场深化设计土建施工模块拼接调测传统楼宇DC模式：20个月+华为东莞松湖CDC：9个月1000柜松湖云数据中心(例) ： 华南区域“多快好省”数据中心华为云松湖数据中心采用华为预制、模块化数据中心Fusion DC方案，灵活按需部署7*1000个820kw高功率密度机柜，数据 中心建成仅用时9个月，PUE=1.30。机柜820KW可调N+R供电架构Free cooling/冷机、水力模块华为鲲鹏，单柜功率可达53kw（液冷）智能营维SmartIT松湖CDC实景11现场深化设计土建施工设备安装调试验收试运行整改现场深化设计土建施工模块拼接调测传统楼宇DC模式

4、：20个月+华为北方云DC：9个月1000柜乌兰察布云数据中心(例) ： 华北区域“多快好省”数据中心华为乌兰察布数据中心采用华为预制、模块化数据中心 Fusion DC方案，灵活按需部署3*1000个820kw高功率密度机柜，数 据中心建成仅用时9个月，PUE=1.18。机柜820KW可调N+R供电架构间接蒸发AHU液冷服务器智能营维SmartIT北方DC实景网络能源云数据中心预制化解决方案： 极简、标准化、预制化机柜及通道封闭标准化：整机柜交付+解耦通道封闭：交付时间大大缩短通道长度和机柜个数均固定标准化；线缆槽架预制化；机柜功率密度根据业务需求弹性化部署；架空地板下水管预制化；制冷模块标

5、准化：AHU标准化/水力模块标注化配电模块标准化：电力模块按照容量配置，变压器+低压配 电柜+UPS+输出柜组合模块标准电力模块（带底座/不带底座可选）AHU（集装箱型/普通型可选）冷机制冷模块标准化10云数据中心能源建设及应用实践AI智能调优11AI智能寻优效果：针对制冷系统寻优，降低运行PUE华为北方XX云数据中心：采用AI+仿真PUE调优后，年平均PUE下降可0.05，单DC每年节省电费约XXX万RMB12通过“AI大数据+仿真”技术寻优PUE最低，通过调节运行 工况，使制冷系统处于最节能状态，节省电费；- 15 -AI智能寻优节能测试：近似环境温度和IT负载下，群控模式和AI模式能耗对

6、比北方XX数据中心：对比6月18日15:00与6月23日10:50分近似的干球湿度和IT负载能耗下，优化参数下发后， 制冷能耗降低17%；13模型在给定的约束范围内推理出能够调整的控制参数；模型推理出的参数会在群控系统侧进行二次校验；一旦出现冷冻水出水温度和冷塔出水温度告警温控系统自动回退到群控状态运行14AI智能寻优安全约束AI智能寻优后续L1(提升机房温度)+L2(高温高湿服务器)联动节能（正在进行中） 温度由提升到23提升到26 ，机房总 体节电2.2%。 温度由提升到23提升到26 时，机房 总体节电3.7%。引自APC白皮书138#15随着机房送风温度提升，制冷功耗持续降低；但由于服

7、务器风扇转速 加快导致功耗增加，整体能耗节能存在拐点，拐点前可提升机房温度 节能；拐点后，需要联动服务器风扇调速完成L1&L2的综合节能。北方DC实景服务器风扇与进风温度关系云数据中心能源建设及应用实践间接蒸发AHU应用16间接蒸发AHU应用实践规格形式项目参数机房送风 侧送风量m/h50000机外静压(ESP)pa150换热器（金属）净显冷量kW210进风参数DB（）37WB（）23出风参数DB（）25WB（）18过滤器形式G4室外新风 侧机外静压pa150过滤器形式G4进风参数DB（）15辅助制冷制冷量kW210形式CW整机尺寸H*W*Dmm4870*2438*5950喷淋水水量kg/h3

8、00水质要求反渗透处理电源380V,50Hz双路供电17间接蒸发AHU应用实践结构原理间接换热部分：换热芯体+送风机+排风机组成，利用室外新风冷却室内回风喷淋系统部分：循环水泵+喷淋管路+水箱，结合间接换热部分使用，室外新风喷淋冷却后冷却室内 回风机械补冷部分：压缩机+冷凝器+蒸发器+电子膨胀阀+风机（与间接换热部分共用）组成，补充制冷排水供水部分：进水管+排水管+溢水管+排污管+浮子组成，按需供水、排水制冷模式切换条件干模式干球温度15喷淋制冷模 式干球温度15 且 湿球温度 20混合制冷模式20湿球温度32AHU控制器收集IT负载数据Room1Room2NetEco服务器（大脑）每个模块

9、配1个ECC18极致节能设计，pPUE15年内置水质监测系统循环喷淋水内置水质监测系统钙、镁离子超标，喷淋水进行全 部更换可靠防护IP54防护等级可靠箱体，防火、防震、防腐蚀可靠的部件级冗余支持双路供电关键部件均采用UPS供电风机，水泵N+1冗余20一站式设计，模块化架构，业务快速上线高效可靠简单简单运维简单架构简单安装基础模块110kW，可组合成为220/330/440kW三种规格可实现模块级冗余、系统级冗余一站式集成自然冷却、补冷、加湿系统，大幅缩短安装周期现场安装时间1个月，缩短50%业务上线时间支持双边维护，每月维护工作工时仅需1人/天支持远程运维，所有关键参数可视，实时掌握制冷系统运行状态21云数据中心全球布局RegionEdge Location100 ms Circle228个100ms圈和高速骨干，全球数据中心“一张网”，覆盖全球8个区域，180 多个国家3+2大区域中心海量资源30+城市节点就近服务高速网络互联全国覆盖延安23玉溪黔西南重庆克拉玛依内蒙钦州龙岩永州湖