DB31∕T 1216-2020 数据中心节能评价方法

数据中心节能评价方法上海市市场监督管理局发布 I 1 13术语和定义 4基本规定 25评价指标 3附录A(规范性附录)电能利用效率评价值计算方法 7附录B(资料性附录)IT设备上架率和平均单机架运行功率计算方法 附录C(资料性附录)UPS在不同负载率下的效率要求 I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由上海市发展和改革委员会和上海市经济和信息化委员会提出，由上海市经济和信息化委员会组织实施。本标准由上海市能源标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海市能效中心、上海建科建筑节能技术股份有限公司、同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司、上海邮电设计咨询研究院有限公司、中国信息通信研究院、上海市信息投资股份有限公司、上海东方低碳科技产业股份有限公司、上海齐网网络科技有限公司、依米康科技集团股份有限公司、北京英沣特能源技术有限公司、广东申菱环境系统股份有限公司。1本标准规定了数据中心节能评价的基本规定和评价指标。本标准适用于上海地区500个机架及以上的数据中心的节能评价，500个机架以下的数据中心可参照本标准执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T19001质量管理体系要求GB20052—2013三相配电变压器能效限定值及能效等级GB/T23331能源管理体系要求GB50174—2017数据中心设计规范3术语和定义GB50174—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。数据中心资源全年消耗量(按等效电计算)与数据中心IT设备全年耗电量的比值。基于数据中心电能利用效率并考虑可再生能源、储能、外供能源等与节能相关因素后的一种综合评数据中心基础设施管理系统通过持续收集数据中心的资产、资源信息，以及各种设备的运行状态，分析、整合和提炼有用数据，帮助数据中心运行维护人员管理数据中心，并优化数据中心的性能。通过对建筑设备系统的调试验证、性能测试验证、季节性工况验证和综合效果验收，使系统满足不同负荷工况和用户使用的需求。以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。2电源效率powerefficiency数据中心配电系统的电能利用率，也就是数据中心配电系统向负载输出功率与从外部吸收功率两者之间的比值。精密空调系统preciseairconditioningsystem能够充分满足机房环境条件要求，将温湿度严格控制在设定范围的机房专用空调系统，也称恒温恒湿空调系统。容量管理capacitymana用与能效提升的匹配优化并进行综合管理。4基本规定4.1.1数据中心的节能评价应在通过竣工验收并投入使用一年后进行。4.1.2申请评价方应提供数据中心节能评价分析报告、节能测试报告及相关文档。4.2评价与等级划分4.2.1数据中心节能评价指标体系由电能利用效率评价值、设备及系统、运营管理三类指标及加分项组成。4.2.2数据中心节能评价按总得分确定等级。总得分为相应类别指标的评分项得分经加权计算后的得分与加分项得分之和。4.2.3数据中心节能评价的总得分按式(1)进行计算，评价指标体系三类指标评分项的权重w₁~w₃按表1取值。Q——数据中心节能评价总得分；w₁-—电能利用效率评价值指标的权重系数；w₂——设备及系统指标的权重系数；w₃——运营管理指标的权重系数；Q₁—电能利用效率评价值指标的得分；Q₂—-设备及系统指标的得分；Q₃——运营管理指标的得分；Q₄——加分项指标的得分。表1数据中心节能评价的各类指标的权重4.2.4评价指标体系三类指标得分的最高分均为100分。4.2.5评价等级分为一星至五星五个等级。各等级对应的总得分如表2所示。3星级一星二星四星五星指标名称电能利用效率153-60×EPUE(最低为0)设备和系统类型IT设备5.2.3IT设备分项指标得分按表5取值。IT设备具有电源智能管理及休眠技术的IT设备占IT2222评价年度的平均机架运行功率不低于设计值的245.2.4冷却系统分项指标打分按表6取值。表6设备及系统指标的冷却系统分项指标打分依据措施的机架数占机架总数的80%以上6非自然供冷模式下平均回风温度在25℃以上24非自然供冷模式下平均回风温度在35℃以上，则额外得分651冷却系统末端采用分区控制123制冷主机能效满足GB501742017的规定以及现行有关标准能效限定值的3122935.2.5供配电系统分项指标得分按表7取值。表7设备及系统指标的供配电系统分项指标得分依据变压器采用GB20052—2013中规定的二级以上产品1232433所选用UPS在不同负载率下的效率满足附录C表C.1255.2.6其他系统分项指标得分按表8取值。表8设备及系统指标的其他系统分项指标得分依据照明采用LED作为主要光源4222运营管理指标得分按表9取值。表9运营管理指标得分依据按照统一领导、分级管理、分级负责的原则开展节能运营管理工作2555具有碳排放监测制度，将碳排放纳入考核指标，并制定奖罚机制225内部建立GB/T23331或同级别相关管理体系5采用完善的能源实时监测系统加强节能管理并IT设备、冷却系统、照明系统及其他系统用电进行独立计量252参照监测手册，进行碳排放自查，并具备阶段性报告25加分项得分按表10取值。6表10加分项得分依据采用工信部发布的《绿色数据中心先进适用技术目录》或上适报告等)单个测试项目1分，最高5分7A.1电能利用效率评价值EPUE指标的计算方法EPUE=PUEEE-Zy;A.2PUEg的计算与测量PUEEE=(ZP₁+ZP₂+∑P₃+∑PA)/ZPs……………(AP₂--从被评价数据中心外部供入的保障数据中心建筑运行的所有油料，按表A.1折算为等效能源种类实物最柴油汽油天然气冷冻水(7℃/12℃)a)P₁的测量参数为累计电能[见式(A.3)],主要测量点为外部电能输入被评价数据中心建筑(或园区)的变压器低压侧及开关柜中非数据中心用电的出线侧。如图A.1中A标识和E3标识8P₁=PA+PA₂-PE…………(A.3)P₁+P₂=PA+PA₂-PE+PA₁……(A.4)c)P₃的测量参数为评价时间段内的实际消耗气量。采用燃气公司安装的燃气表的读数或同等应测量供冷企业制取并供给1MJ冷量的年平均消耗能源量[折算为电量单位1)最佳测量点为IT设备的进线侧，如图A.1中D标识的位置。被评价数据中心应完善IT2)若IT设备的列头柜或机柜电源并未对除IT设备外的其他1)若机柜电源对制冷系统风扇供电但未能单独计量IT设备能耗(如图A.1中D标识的位置)而只计量了机柜电源能耗(如图A.1中C标识的位置),则在用机柜电源能耗近见式(A.7):94)修正系数a₁、a₂、β根据上海地区数据中心实测数据不定期进行调整。本标准初始修正系数数值按表A.2取值。表A.2与全年平均IT负载率对应的修正系数取值表IT负载率修正系数α1修正系数αz修正系数β0～25%(含)25%～50%(含)50%～75%(含)75%以上AAD相制冷配电系统EA.3电能利用效率评价值修正系数γ:的计算与测量A.3.1y₁系数衡量被评价数据中心利用太阳能、风能等可再生能源的程度。根据全年可再生能源年发电量达到总用电量的比例X₁可取不同的数值，如表A.3所示。全年可再生能源年发电量达到总用电量的比例(X₁)A.3.2y₂系数衡量被评价数据中心采用蓄能电站实现峰谷负荷调整改善城市整体能效的程度。根据蓄能电站全年蓄能放电量达到总用电量的比例X₂,可取不同的数值，如表A.4所示。表A.4Y₂取值表全年蓄能放电量达到总用电量的比例(X₂)A.3.3y₃系数衡量被评价数据中心采用蓄冷技术降低峰值电能负荷的程度。根据全年累计总放冷量达到总用冷量的比例X₃,可取不同的数值，如表A.5所示。表A.5Y₃取值表全年累计总放冷量达到总用冷量的比例(X₃)A.3.4y₄系数衡量被评价数据中心有效利用周边企业生产过程中产生的废弃冷、热源的程度。根据全年利用废弃冷、热源制冷量达到总用冷量的比例X₄,可取不同的数值，如表A.6所示。表A.6Y₄取值表全年利用废弃冷、热源制冷量达到总用冷量的比例(X.)YA.3.5y₅系数衡量被评价数据中心采用液冷技术提高冷却系统效率的程度。采用浸没式液体冷却、冷板式液体冷却、喷淋式液体冷却方式等运行的机架功率占实际运行机架总功率的比例X₅,可取不同的数值，如表A.7所示。表A.7Y₅取值表采用液冷方式运行的机架功率占实际运行机架总功率的比例(Xs)A.3.6y₆系数衡量被评价数据中心能耗计量细致化的程度。实现图A.1中A、D、E1、E3标识点的详细计量的，加0.002;实现图A.1中所有标识点(如有)详细计量的，加0.002;实现冷站内各主要设备及系统能效详细计量的，加0.002;实现共用冷水系统的数据中心与办公用房等其他区域的冷量分别计量的，加0.002;实现机房内温度场详细计量的，加0.002。以上取值合计得到因子。A.3.7电能利用效率评价值修正系数的测量应增加测量如下a)可再生能源发电量：计量累计发电量。需在图A.1中标识A2位置进行计量。b)蓄能电站峰谷负荷调整电量：计量累计充电量和累计放电量。需在图A.1中标识X位置进行计量。当利用现有UPS作为蓄能电站时，应计量蓄电池组的充放电量。c)错峰蓄冷量：计量累计蓄冷量和累计放冷量。需计量蓄冷罐进出管道的冷热量。d)外供冷量：计量累计外供冷量和数据中心累计总供冷量。需计量外供冷进出管道的冷量和数据中心总供冷量。若采用直接利用室外新风等方式且可精确计量，则计入总冷量，若不能精确A.4能耗的间接测量和估算在实际测量中，部分需要的耗电量可能无法直接测量得到，而应通过一定的方法进行间接测量和估算。制冷设备和供配电系统能耗的间接测量和估算可采取如下方法：a)制冷设备能耗的间接测量和估算采用水冷空调的数据中心若与所在建筑的办公场所等共用冷水机组，为测量数据中心制冷所消耗的电能，可计量此类场所及数据中心的冷量，并根据比例关系将冷站消耗电能分配给数据中心。若未能准确计量各自的冷量，则根据运行时间、冷负荷比例等参数进行估算。b)供配电系统能耗的间接测量和估算在测量供配电系统能耗的过程中，如果指定的测量点难以安装测试设备，根据相关设备的能效因子进行间接推算。例如，在PUEee测量中，如果无法在数据中心变压器之前直接测量数据中心的总能耗，可根据变压器之后的实测值进行推算。此外，当需要从数据中心总耗电中扣除办公等耗电时，也应采取按比例分摊的方式，将对应的供配电系统的损耗进行扣除。A.5测量周期和频率能耗指标的数值受各种因素的影响，会随季节、节假日和每天忙闲时段的改变发生变化，因此为全如无特殊说明，数据中心的PUEee等能效指标，是指采用固定测量仪表，在指定测量点测量并记录至少一年的数据。若数据中心未安装固定测量设备，可采用钳形功率计等设备测量数据中心及IT设备等的短时用电量。测量的周期和频率如下：a)每次测量不小于一小时；b)每天测量不少于2次，在业务忙时和闲时进行测量；c)每月测量不少于3天，可在每月的5日、15日、25日进行测量。数据中心应根据连续或多次短时累计的数据中心总耗电、IT设备耗电等测量值(单位为kW·h)来计算PUEeE等能效指标。A.6测量设备和系统测量设备和系统应满足以下要求：a)应在规定的对应测量点进行测量。可安装固定测量设备，也可以利用供电、空调或IT设备内置的测量功能。b)测量设备的精度等级要求为1级精度及以上。c)采用支持通过无线网络自动上报或者自动获取能耗数据的智能测量仪表，实现能耗远程、自动化采集。d)建设智能能效管理系统，实现对能耗数据的统计、