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文檔簡介
ICS27.010
F01
中華人民共和國國家標準
GB/T×××××-201×
數據中心能源管理體系實施指南
Implementationguidanceforenergymanagementsystemindatacenters
(征求意見稿)
GB/T×××××—201×
前言
本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。
本標準是GB/T23331-2012《能源管理體系要求》在數據中心的實施指南,旨在指導數據中心規
范建立、實施、保持能源管理體系,改進其能源績效。本標準在GB/T29456-2012《能源管理體系實
施指南》的基礎上,根據數據中心設計、建設、運行的特點,對數據中心實施能源管理體系的策劃、實
施、檢查進行了重點闡述。
本標準由全國能源基礎與管理標準化技術委員會(SAC/TC20)提出并歸口。
本標準起草單位:略
本標準主要起草人:略
II
GB/T×××××—201×
數據中心能源管理體系實施指南
1范圍
本標準為數據中心提供了按照GB/T23331-2012建立、實施、保持和改進其能源管理體系的系統性指
導建議。
本標準適用于各類固定式數據中心,移動式數據中心可參照執行。
2規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T23331-2012能源管理體系要求
GB/T29456-2012能源管理體系實施指南
GB50174電子信息系統機房設計規范
3術語和定義
GB/T23331-2012界定的及以下術語和定義適用于本文件。
3.1
數據中心datacenter
擁有集中放置電子信息設備的獨立場所和可靠的運行環境,通過專業化人才的運行維護,提供IT
相關專業服務的組織。
4能源管理體系
4.1總則
數據中心建立、實施、保持和改進能源管理體系包括以下內容:
a)最高管理者對建立能源管理體系的必要性和緊迫性有充分的認識,了解GB/T23331-2012的要
求以及相關法律法規、政策、標準;清楚數據中心的自身規模、能力、需求等狀況。
b)確定能源管理體系覆蓋的邊界和范圍,并形成文件。應明確數據中心所處的地理位置、氣候帶、
數據中心面積以及功能等。在界定能源管理體系的范圍和邊界時應考慮數據中心的能源系統(如
圖1所示),主要包括:
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——ICT設備:用于計算、通信、存儲的設備等;
——空調系統:包括制冷機組、冷量輸送分配系統等;
——ICT設備電源系統:包括UPS電源、列頭柜等;
——其他輔助系統:除去ICT設備、空調系統、ICT設備電源系統之外其他系統,如配電系統、
照明系統、監控系統、樓宇自動化系統、自備電源、附屬可再生能源設施、冷熱電聯供設
施等。
圖1數據中心的能源邊界示意圖
注:數據中心的能源可以包括不同形式,如電力、燃氣、燃油、外部冷熱源等;可以有不同來源,如來自公共電網、
數據中心自備電源、外部燃氣管網、市政自來水管網、附屬可再生能源設施、冷熱電三聯供系統、數據中心所在建筑的
空調系統等;余能可以有不同的輸出去向,如在系統邊界范圍內回收使用或送到系統邊界范圍之外給其他用戶使用等。
對于存在系統余能回收的情況,若余能在系統邊界范圍內被利用,則相應的輸入能源量EIN會自動減小,其能效提高效
果在EIN的減少中體現;若余能輸出邊界范圍之外,被其他用戶利用,則該部分輸出邊界之外的余能量稱為EOUT。
c)開展能源評審,借助能源統計、能源監測、能源審計和檢測等工具,了解數據中心能效水平,
策劃、實施可行的能源管理實施方案,以持續改進能源績效;
d)策劃可行的方法,確定適宜的管理方式,以滿足GB/T23331-2012標準的各項要求,持續改進
能源績效和能源管理體系。
4.2管理職責
4.2.1最高管理者
最高管理者是數據中心的決策者或決策層。最高管理者的承諾和支持是能源管理體系建立、實施、
保持和持續改進的關鍵,最高管理者承諾宜形成文件并確保被全員獲知。最高管理者通過其領導行為推
動能源管理體系,通過以下措施實現其承諾,包括:
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a)確定、建立、實施和改進能源方針;
b)任命授權管理者代表和批準組建能源管理團隊,并授予管理者代表和能源管理團隊在能源管理
方面相應的職責和權限;
c)確定數據中心的能源管理體系覆蓋的活動、范圍和邊界;
d)確定能源管理體系架構、明確其職責和權限,提高各級人員節能意識;
e)提供充分的資源保障;
f)通過傳達、宣傳和有效溝通,使全體員工充分理解能源節約的重要性,增強員工的節能意識;
g)制定能源目標和能源指標,并確保持續更新、改進;
h)在中長期發展規劃中,宜同步考慮開展節能規劃;
i)定期主持管理評審,確保能源管理體系持續的適宜性、充分性、有效性。
4.2.2管理者代表
管理者代表應為熟悉數據中心用能特點,具有能源管理經驗和相應的溝通協調能力的高層管理人員。
通常數據中心能源管理體系管理者代表以組織負責能源管理的主管領導為宜。
管理者代表經最高管理者的授權,按照GB/T23331-2012的要求及最高管理者的意圖管理、協調企
業能源管理體系的建立、實施、保持和改進。管理者代表的職責和權限可包括:
a)確保按照GB/T23331-2012標準的要求,建立、實施、保持并持續改進能源管理體系;
b)組建能源管理團隊,明確團隊各成員的職責和權限,共同進行能源管理活動;
c)向最高管理者報告能源管理體系的運行情況和能源績效,如能源管理體系內部審核情況,能源
目標、指標和能源管理實施方案的實現情況等;
d)對能源管理體系運行進行有效策劃,確保能源管理體系有效性;
e)明確數據中心內部各用能單元、部門的職責和權限,并傳達至各部門,以推動能源管理;
f)組織識別重點用能設備和系統,并制定有效控制運行的準則和實施方案;
g)提高全員對能源方針和能源目標的理解和認識,增強員工節能降耗意識;
h)定期組織開展內部審核,進行能源統計,分析等能耗指標核算、標桿對比工作;布置能源監測
工作,評價能源管理績效,并持續改進;
i)負責與能源管理體系有關的外部聯系,如能源審計、能源檢測、第三方認證審核等。
4.3能源方針
數據中心應按照GB/T23331-2012要求制定能源方針,并考慮以下內容:
a)充分考慮政府、行業的能源發展戰略、規劃、政策等內容,適合自身特點;
b)應與數據中心的總體業務方針和其他管理體系方針相協調;
c)能源方針應形成文件,并傳達到全體員工且為公眾所獲取。能源方針可采用培訓講解、在文件
和程序中引用、宣傳冊或卡片、標語或海報等多種形式進行傳達和宣傳;
d)能源方針應定期評審和更新;
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e)能源方針應體現最高管理者能源管理的指導思想和承諾,是能源管理的綱領性文件,應由最高
管理者主持制定并發布。
4.4策劃
4.4.1總則
策劃是能源管理體系建立和保持的關鍵環節。數據中心可參照GB/T29456-2012標準中的策劃流程
概念圖進行策劃,并對策劃的人員、范圍、資源、方法、工具、內容等做出安排,確保策劃的結果與能
源方針保持一致,能夠持續改進企業的能源績效。策劃的結果應形成文件,作為實施與改進能源管理活
動的重要依據。
4.4.2法律法規及其他要求
4.4.2.1總則
數據中心在開展能源管理活動時,需建立識別、獲取能源管理相關的法律法規及其他要求的渠道和
方法,明確:
a)規定與節能有關的法律法規、標準及其他要求的獲取、識別的管理,包括:
——管理職責;
——獲取的渠道、方法和頻次;
——參與識別的人員能力要求和評價準則;
——更新、發放、使用的相關規定。
b)規定應用的準則和方法,確保適用的節能法律法規、標準及其他要求應用于能源管理活動中,
必要時轉化為自身的能源管理準則、制度;
c)按照規定的時間間隔內對法律法規、標準及其他要求進行評審,確保法律法規、標準及其他要
求及時更新,以確保持續的適宜性。
4.4.2.2法律法規
數據中心能源管理涉及的相關法律法規一般包括:
a)相關法律,如《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人
民共和國清潔生產促進法》等;
b)國務院制定的有關條例、辦法、規定、細則等行政法規,如《電力需求側管理辦法》等;
c)省、自治區、直轄市、計劃單列市及國務院批準的市的人民代表大會及其常務委員會制定和發
布的地方性法規;
d)國務院各部委和省、自治區、直轄市以及省、自治區人民政府所在地的市和國務院批準的市的
人民政府為了管理國家行政事務所制定的行政規章,如《固定資產投資項目節能評估和審查暫
行辦法》等。
4.4.2.3標準
數據中心必須貫徹執行的節能標準,可包括:
a)強制性標準:
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——設計類標準,如:GB50189、GB50174、GB50710、GB50034等;
——施工驗收類標準,如:GB50411、GB50462等;
——能效標準,如:GB19762等;
——能源計量器具配備標準,如:GB17167等。
b)推薦性標準:
——基礎共性標準,如:GB/T31347、YD/T2543、YD/T2442、SL604、JR/T0011等;
——節能設計標準,如:YD/T2542、YD5193等;
——施工驗收類標準,如:YD5194等;
——測試計量標準,如:GB/T15316、GB/T15910、GB/T13234;
——經濟運行標準,如:如GB/T13462、GB/T12497;
——計算評估標準,如:如GB/T7119等。
4.4.2.4其他要求
企業能源管理相關的其他要求,可包括:
a)政府的工作要求,如《關于數據中心建設布局的指導意見》、《國家綠色數據中心試點工作方
案》等;
b)相關行業協會的文件要求;
c)與供應商或顧客簽訂的合同或協議;
d)相關方的承諾等。
4.4.3能源評審
4.4.3.1原則和說明
數據中心運營應按照GB/T23331-2012的要求進行能源評審。數據中心運營企業按照本指南的程序、
方法和要求形成文件,并提供詳細原始數據,最終形成能源評審的文件,同時作為能源管理體系策劃、
實施、持續改進的原始依據。文件至少應當包括能源評審的范圍、職責、方法、工具、主要能源使用的
確定準則、能源績效改進機會以及再次能源評審的要求。以上要求可以體現在一個文件里,也可以包含
在多個文件中。
數據中心能源評審流程如圖2所示。
能源評審可按如下原則進行:
a)能源評審在該數據中心運營單位所在范圍內進行,不能超越該數據中心所在范圍,區域和邊界;
b)能源評審的基礎數據采集必須來自能源輸入方的計量和計費數據;
c)外部專業能源評審應選擇相關專業技術專家;
d)內部能源評審應定期,宜一年一次。
當數據中心范圍和容量,數據中心技術更新,外部能源發生變化或者相關法律等文件發生變化時,
數據中心運營單位應根據變化時間,重新計量和能源評審。
數據中心能源評審可參照附錄A給出的內容,但不限于附錄A所使用的分析工具和方法。
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圖2能源評審流程示意圖
4.4.3.2能源評審的輸入
能源評審中直接與能源消耗相關的輸入可包括:
a)能源使用和消耗情況
——當地電網的電力輸入;
——現場附屬分布式能源系統能源產出量的輸入;
——電氣系統消耗數據,包括ICT設備用電量,照明用電量,空調系統用電量,其他輔助設備用
電量等;
——所耗燃氣、燃油量的輸入;
——外部冷熱源的輸入;
——余能的回收利用;
b)能源管理現狀
——數據中心涉及能源使用的所有設備清單,類型、型號和規格等,如ICT設備、冷機、冷卻塔、
制冷終端、UPS電源等;
——電氣系統有關數據,包括備用電源形式與裝機容量,備用電源荷電狀態,備用電源接入頻率,
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UPS裝機容量,UPS系統溫度,UPS運維情況等;
——制冷系統有關數據,包括制冷系統運行方式,冷機耗電量(耗氣量)、冷機運行時長、冷機制
冷量、水泵耗電量、制冷終端形式、制冷終端供冷量、制冷終端耗電量、冷凍水供回水溫度、
冷卻水供回水溫度、冷卻水塔耗電量、數據中心溫濕度分布、余熱回收量、其它制冷系統耗電
量(如新風系統)等;
——其他用能系統有關數據,包括除ICT、電氣及制冷系統之外的用能系統數據;
——能源計量器具的配備情況;
c)相關的設計和規劃
——數據中心竣工圖及改造后的圖紙;
——數據中心近期的擴展和改造計劃、規劃;
d)法律法規、標準和其他要求的收集情況
——適用于該數據中心的能源相關法律、法規和其他文件清單;
e)節能技術的應用及收集
——已經使用的ICT設備節能技術;
——ICT設備的虛擬化技術應用狀況;
——ICT設備電源輸出端反饋實時信號;
f)其他支持材料
——第三方審計文件和資料等;
——相應的財務結算單據、發票等;
——內、外部環境監控數據;
——其他相關信息。
4.4.3.3能源評審的主要內容
能源評審主要覆蓋能源使用和能源消耗以及影響數據中心能源績效的其他輔助設備的評審;組織機
構、職責劃分以及能源管理制度的評審;識別并制定能源績效改進機會。能源評審的對象包括與數據中
心能源效率和能源成本相關的所有人員、設施和活動。數據中心進行能源評審時,應包括以下主要內容:
a)能源使用及消耗情況;
b)耗能設備的范圍,數量和效率;
c)用能系統總體及各組成系統的能源效率狀況;
d)數據中心用能系統(主要包括供配電系統、空調系統、控制系統等)的設計;
e)節能技術的應用和效果;
f)數據中心日常能源管理的工具;
g)能源成本管理;
h)能源管理的規定,要求和制度的完整性和有效性;
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i)外部能源使用率;
j)未來能源使用和消耗的需求和變化;
k)能源評審的時間周期內的有影響因素的數據;
l)能源使用和消耗有影響的相關人員資質等狀況;
m)其他。
4.4.3.4能源評審的方法
數據中心進行能源評審時可采用以下方法:
a)數據中心能效標桿分析;
b)能源需求分析;
c)能源負荷分析;
d)數據中心能源利用效率的分析,如能源利用效率分析、空調系統效率分析等;
e)能源成本核算;
f)能量平衡表和能流圖;
g)能源審計;
h)能源使用效率評價工具。
4.4.3.5能源評審的輸出
能源評審的輸出可包括以下方面:
a)主要能源使用;
b)相關變量及主要影響因素;
c)能源績效改進機會。
4.4.4能源基準
4.4.4.1總則
數據中心從能源評審中獲得了過去和現在的能源績效信息與數據,據此確定適宜的能源績效參數對
數據中心將來的能源績效進行管理。能源基準實質上是選定的基準期內,被賦值的能源績效參數。能源
基準應當在識別和確定能源績效參數后,予以建立并使用。
4.4.4.2能源基準的建立
能源基準的建立首先應明確其邊界條件及相關的能源種類、設備、負荷以及數據采集方式。具體應
當考慮能源的種類與條件,ICT負荷水平,制冷方式,能源消耗、能源效率數據計量、采集、統
計和分析系統的配備狀況和水平。將以上方面具有代表性的時間段,作為建立能源基準所需的
能源消耗和能源效率等數據和信息的基準期。
能源基準應建立在對能源消耗和能源效率相關數據統計的基礎上。所選擇的基準期,運行應當正常
并具有代表性,能源統計數據齊全、真實可靠,能夠反映其能源績效水平。
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4.4.4.3能源基準的應用與調整
能源基準的建立是為了跨期比較自身能源績效,進而持續改進能源管理體系,因此基準期應當是代
表數據中心運行特點的具體時期。大多數情況下,相關變量和靜態因素的變化會影響能源消耗,所以適
用時,能源基準的數據應當根據相關變量、靜態因素與能源消耗之間的變化情況利用回歸分析的方法進
行歸一或調整。
當出現以下情況時,應對能源基準進行調整:
a)數據中心規模發生了變化;
b)能源結構及能源系統發生了重大變化;
c)其它預先規定的情況,例如達到了規定的調整周期或者技術變化(如計量手段的完善)或法規
要求,需要增加或改變能源基準。
4.4.5能源績效參數
數據中心能源績效參數可包括:
a)能源利用效率(EUE)
該指標為數據中心能源績效的主要指標,按式(1)計算:
EUE=(EIN-EOUT)/EICT…………….(1)
式中:
EIN——指從外界向數據中心邊界范圍內輸入的各種能源的總量。包括但不限于諸如電力、燃氣、
燃油、冷熱源等不同的能源形式和來源;
EOUT——指從數據中心內部向數據中心邊界范圍外輸出的各種能源的總量,包括不同能源形式和用
戶;
EICT——指用于計算、存儲和通信的ICT設備電力消耗。
注1:應說明測量點位置。測量點物理位置應盡量接近ICT設備,建議計量點在列頭柜和ICT設備之間。
注2:數據中心能源績效公式比值含義:比值越小,越接近于1,表明能源利用效率越高。
注3:能源計量單位:公式中能源計量單位統一為標準煤(tce),各種能源的量折算應按照國家相關部門規定的方
法、標準和實際現場實測數值、計量數據進行。如現場實測數值不可得,可采用相關部門發布的默認數值。
注4:數據中心EUE計算示例參見附錄B。
b)空調系統效率系數(CEF)
空調系統效率系數按式(2)計算:
CEF=(Ecooling-Ecout)/EICT…………..(2)
式中:
Ecooling----是空調系統邊界范圍內的輸入能源,包括制冷所需的電力、燃氣、冷熱源等形式;
Ecout----指輸出到空調系統邊界范圍外被回收利用的能源量,如一定溫度的熱空氣;
EICT----同上,數據單位均折算為標準煤。
c)ICT設備電源系統效率系數(PSEF),
ICT設備電源系統效率系數按式(3)計算:
PSEF=(Ep-EICT)/EICT…………..(3)
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式中:
Ep——是ICT設備、UPS設備和列頭柜等耗電量之和,在數據中心能源邊界示意圖1中的UPS電
源進線處可測量得到;
EICT——同上,數據單位均折算為標準煤。
d)其他輔助系統利用效率(ASEF)
其他輔助系統利用效率按式(4)計算:
ASEF=EUE-CEF-PSEF-1…………..(4)
在以上能源數據采集時,應當保持數據來源的準確性和可靠性,EIN、EOUT、Ecooling、Ecout、Ep的原
始能源數據應當來自現場計量設施,如與其他方的費用結算計量設施(如電力、水、燃氣的結算計量表
計等),如自備電源發電量計量表,可再生能源發電量表,冷量或者熱量計量表等。
在指標計算時,所用數據應根據系統(如數據中心、空調系統)的邊界范圍和實際能源輸入輸出情
況準確取舍的原則進行,防止遺漏數據或者把不需要的數據納入計算,并正確選擇合理的納入計算的能
源形式數據。
注1:在有些情況下,需要對原始數據進行合理調整之后再應用于計算。如某數據中心位于某個大型建筑之內,其
制冷所需冷源以冷凍水的形式來自建筑物的中央空調機組,此時數據中心的制冷能耗應該根據所計量的輸入
冷量占建筑物空調機組總體輸出冷量的比例來合理分攤相應的空調機組用電量(或者燃氣),將分攤后的電量
(燃氣量)作為計算能耗指標的輸入數據。
注2:對于數據中心存在現場附屬電源的情況,如冷熱電三聯供、光伏發電、自備柴油機等,在計算時應考慮電能
轉化效率。其中可再生能源產生的電量可直接納入計算,冷熱電三聯供等非可再生能源設施生產電力、冷量
供給數據中心時,在計算中應當采用化石燃料的數據(如燃氣量)而不是其發出的電量和冷量數據。
4.4.6能源目標、能源指標與能源管理實施方案
4.4.6.1能源目標和指標
數據中心能源目標是數據中心能源業績改進的總體體現,可采用EUE、空調系統CEF指標、ICT
電源系統的PSEF指標等形式表現,設定能源目標后,在日常運營管理中予以實現。能源目標一般可按
照年度設定,并以文件形式公布。在年度目標確定的基礎上,可以設定月度或者季度的相應指標。應當
注重將能源管理融入日常的運營管理之中,保證目標的實現。
按照不同組成系統,數據中心可將能源目標可逐級分解到具體主要設備層面,如ICT設備的虛擬
化指標,冷機的運行能效比、制冷終端能效比、UPS運行效率值、可再生能源占比等。
數據中心在建立能源目標和指標時,應考慮以下主要方面:
a)相關法律、法規、政策、標準及其他要求;
b)數據中心降低能源成本的要求;
c)能源方針中確定的要求;
d)主要能源品種和來源;
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e)ICT設備軟硬件特點、配置和技術水平及所采用的節能技術;
f)空調系統的設備、配置和特點;
g)電源系統的設備、技術特點;
h)數據中心所在地的氣候與環境狀況。
4.4.6.2能源管理實施方案
數據中心應建立、實施和保持能源管理實施方案以實現能源目標和指標。能源管理實施方案主要應
包括:
a)相關能源管理組織機構和職責的設立和人員的配備;
b)能源管理機構工作流程和協調機制;
c)在管理方面和技術改造方面具體的改進措施,包括相應的人員、資金、技術、工程資源投入等,
并事前預測效果;
d)實施效果評價方法、參數和標準;
e)事后評價和改進機制。
能源管理實施方案應當形成文件,定期更新、調整和補充。
4.5實施與運行
4.5.1總則
數據中心在實施和運行過程中,應把策劃階段產生的各項結果與管理實踐良好結合并落實的事項包
括:
a)相關的法律法規及其他文件的識別和落實情況;
b)主要能源使用;
c)確定的能源方針、能源基準、能源目標和指標;
d)總體和分層級的能源績效參數的實績情況;
e)能源管理實施方案。
實施與運行階段以能源策劃階段產生的結果為重點,在企業的各項運營活動過程中,應考慮企業能
源績效改善的要求,協同一致促進企業能源績效的改善。
4.5.2能力、培訓與意識
4.5.2.1總則
為保證從事能源管理活動并承擔規定職責的人員具備要求的能力,數據中心應從教育、培訓、技能
和經驗等幾個方面評價所聘用和選派的員工,依據能源管理體系崗位職責及工作量大小,確定各能源崗
位所使用人員應具備的能力要求,合理選用并通過培訓和考評等手段使各能源崗位的人員符合要求。
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4.5.2.2培訓
數據中心從事能源管理相關活動的人員宜接受以下方面的培訓:
a)能源管理體系活動的原則、方法和流程;
b)能源管理相關的標準、法律法規、能源產業政策;
c)先進的數據中心能源應用技術和能源管理工具;
d)高能效數據中心的案例學習和交流。
4.5.2.3能力和意識
數據中心從事能源管理相關活動的人員應當具備如下能力和意識:
a)熟悉相關標準、法律法規和技術,理解并掌握能源管理體系實施的基本要求;
b)正確認識并理解能源方針、程序和能源管理體系的重要性,能夠按照職責和權限,結合數據中
心生產運營開展改進能源績效的活動;
c)能夠組織和引導日常能源管理活動;
d)能夠對本單位能源管理體系提出有價值的改進意見;
e)能夠對其他人員進行能源管理方面的培訓和教育,不斷提高全員參與能源管理的水平和積極性。
4.5.3信息交流
數據中心應根據其自身和相關方的需求建立、實施并保持就能源績效和能源管理體系的相關信息進
行的內、外部交流,并明確交流方式、內容、對象和時機。
4.5.3.1內部信息交流
數據中心應在其內部各層次和職能間建立與自身規模相適應的內部溝通機制。內部溝通應當包括:
——適用的法律法及其他要求;
——能源評審結果;
——能源目標和能源指標;
——能源績效參數實績,包括總體績效實績和各組成系統的績效實績;
——節能技術或管理經驗:
——能源績效參數定期監視、測量和分析情況;
——能源管理實施方案及實施情況和效果;
——不符合及糾正預防措施;
——為其或代表其工作的人員為能源管理體系改進的建議和意見;
——內部審核和管理評審結果等。
信息交流可采取會議、公告欄、論壇、簡報、意見箱、網絡等方式。
數據中心應當積極構建數據中心能源監測和管理平臺系統,實現能源信息的實時管理、能源數據的
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在線采集和實時監控,并能夠進行輔助分析和評價。
內部信息交流應是多角度的,應鼓勵員工或為企業工作的人員對能源績效和能源管理體系的改進提
出意見和建議。
4.5.3.2外部信息交流
數據中心應確定是否就能源管理體系和能源績效進行外部交流。如需外部交流,應編制外部交流計
劃,并形成文件。通常,每年編制可持續發展報告或者社會責任報告向外部交流能源管理體系運行情況。
外部信息交流是與外部相關方進行的信息交流,分為主動交流和被動交流。主動交流如:通過節能
網站、參加會議等方式與外部相關方進行信息交流;通過電子郵件、電話等方式向各級節能主管部門、
行業協會、其他企業等尋求節能信息等。被動交流如:接受并及時處理節能監察部門的節能執法監察、
監測等的反饋信息;定期向各級政府部門報送企業能源消耗報表和能源利用狀況報告等。
外部信息交流包括非正式的討論、對外開放日、焦點問題的溝通、論壇、對話、網站、電子郵件、
新聞發布會、廣告、通訊簡報、年度報告、熱線電話等方式。
數據中心應當注重收集節能技術,最佳節能實踐與經驗等外部信息,先進能源績效水平,進而用于
改進能源管理績效。利用第三方能源服務的過程和機會,注重與提供能源管理服務的組織和個人的信息
交流,如能源評審、能源審計、節能量審核等能源服務過程。
4.5.4文件
4.5.4.1文件要求
見GB/T29456-2012中4.5.4.1。
4.5.4.2文件控制
見GB/T29456-2012中4.5.4.2。
4.5.5運行控制
4.5.5.1總則
運行控制應當系統性考慮數據中心的能源來源、不同能源形式、存儲和加工轉換、輸送分配、末端
使用和余能回收利用等能源管理全流程的各要素,統籌能源管理目標與系統安全穩定運行,基于各核心
設備及輔助系統的操作運行特性,通過實時在線監測掌握系統運行狀態,在保證負荷安全的前提下,進
行系統層面的優化控制與精細化能源管理,從而實現能源管理目標。
4.5.5.2運行控制的策劃
數據中心應策劃與主要能源使用相關的運行和維護活動并形成文件,使之與能源方針、能源目標、
能源指標和能源管理實施方案保持一致。在策劃相關運行和維護活動時應考慮:
13
GB/T×××××—201×
a)確定控制需求,根據數據中心能源系統技術路線與架構,選取能夠反映能源系統運行狀態的核
心參數作為實時監測的對象與優化控制的依據;
b)根據需求確定控制的類型和水平;
c)提出運行準則和維護活動的績效評價方法并定期進行評價。評價方法應注重對數據中心各組成
系統的能源管理工作和績效評價,可包括
——明確數據中心用能類型;
——各能源績效參數的監測時間不得小于一年;
——各能源績效參數采用年平均值作為評價;
——應收集、上報各項能耗數據的月消耗值、季度消耗值、年消耗值;
——ICT設備的耗能應在機柜處測量;
——明確能耗數據的收集、上報人員;
——明確能耗收集的復查人員;
——應當對監測的結果進行分析,以確定體系運行效果及需糾正或改進的領域。
d)充分考慮項目建設的實際情況,在設計階段預留各項能源系統相關運行參數的實時監測點位與
優化控制接口;
e)構建包含氣象預報,實時氣象條件,核心設備用能情況,供能系統運行情況,儲能與UPS系統
運行狀態,能源價格等參數的能源系統數據庫;
f)根據數據庫相關運行參數的分析與整體,提出運行控制策略并進行審核備案;
g)保證數據中心能源安全穩定的前提下,實施運行控制策略,根據實時監控系統,確定優化控制
策略的實際效果;
h)對能源系統運行狀況與優化控制策略實施效果定期匯總,整理,評估,做到全程可追溯。
4.5.5.3實施運行過程控制
a)能源使用相關運行過程識別
數據中心在建立或改進運行控制文件時,應考慮與識別的主要能源使用有關的各類運行過程,可包
括:
1)設備的安裝、運行、維護和提高運行效率,考慮優化配置;
2)降低能耗和提高能源使用效率所采取的技術措施;
3)原材料的使用、貯存和處理;
4)原材料和能源的循環利用或替代;
5)研究、設計、開發新流程和節能技術改造,考慮資源與能源的合理利用;
6)能源采購,合理的采購和配置一次能源和二次能源;
7)節能監測;
8)生產和維護過程;
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GB/T×××××—201×
9)能源貯存;
10)運輸;
11)能源和原材料的質量評價;
12)簽訂合同;
13)用戶服務;
14)公用設施的運行(能源供應、供水系統、循環系統、廢物和廢水處理系統等)。
數據中心還應考慮政府機構、合同方和/或供方對控制主要能源使用、實現能源目標與指標、恪守
適用的法律法規和其他要求的能力的影響。
b)能源實時在線監測
1)實時在線監測系統為數據中心能源利用效率評價提供客觀依據與數據支撐,為系統運行控制
優化提供驗證平臺,是數據中心能源系統的神經網絡。適宜時,數據中心應開展能源實時在
線監測活動并考慮:
——按照國家標準,選擇能源系統各監測參數的量綱;
——根據能源系統的技術路線,選擇具有代表性的輸入量與輸出量作為實時監測狀態參數;
——合理選擇監測位點,保證取得數據的客觀性與可對比性;
——構建具備較強兼容性的實時在線監測系統,保證對系統內出現的各類通訊協議能夠兼容;
——建立能源系統數據庫,對能源相關各項操作參數進行收集整理歸納分析。
2)能源實時在線監測系統應結合數據中心的生產運行特點,在考慮能源采購、轉換、分配和使
用過程的基礎上構建,能夠綜合反映數據中心的生產運營狀況和能源利用狀況。能源實時在
線監測系統應滿足以下要求:
——可對能源用量數據(如電量、水量、氣量、冷量等)和生產運行數據(如電能質量、實時
用電功率、環境溫濕度、用能設備啟停狀態等)進行實時采集、傳輸、存儲;
——應具備數據分析功能,能夠計算能源績效指標(如EUE、CEF、PSEF),可對數據中心整
體以及各組成部分的能源應用狀況進行分析,能輔助判斷能源系統出現的問題;
——應具有良好的可視化界面和人機交互界面,信息輸入便利,信息和數據輸出方式靈活多樣,
可實時反映數據中心的能源系統運行信息;
——應具備完善的報表功能;
——應具備完善的數據庫功能,可以追溯歷史數據和信息;
——宜采用通用的標準化通信網絡形式、通信協議和接口形式進行數據采集、傳輸和共享;
——宜采用模塊化的設計,適應數據中心擴容和改造的要求、適應數據中心能源結構變化(如
增加分布式能源)的需要,易于添加和擴展;
——數據采集點的分布應與數據中心整體能源構架相對應,并充分利用已有的計量點和監測點
獲取數據;
——在技術、經濟條件允許時,宜考慮盡量增加采集點的數量和密度(如將列頭柜電量采集延
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GB/T×××××—201×
伸到機柜電量采集);
——宜與數據中心的其他生產和管理平臺(如動環監控系統)兼容,可進行數據互換和通信,
能源實時在線監測系統可被納入整個數據中心管理系統,成為其中一個組成部分。
4.5.6設計
數據中心用能系統、用能監測系統、用能管理控制系統的設計和實施,應當為能效管理體系的實施,
及最終管理目標的達成創造條件。
數據中心新、改、擴建項目的設計應符合GB50174的相關規定,新建項目單位能耗必須達到,能
源計量系統的建立與計量設備的配備應符合要求。
對于新建數據中心和已建數據中心改造的設計階段,應根據本標準提出的能源績效參數要求,如
EUE、CEF、PSEF等,優化總體能源系統設計,控制數據中心總體和各組成系統的能耗水平,配置能
源監測和管理平臺系統作為持續提高數據中心能源管理水平的技術手段,實現數據采集的系統性、及時
性、全面性和準確性,并注重以下方面的設計:
a)用能系統的設計應當以安全性為首,結合基礎資源的供給情況,充分利用天然資源、熱泵技術、
冷熱雙向利用技術、變頻技術等節能或能源綜合利用措施,達到按需用能效果。主要動力設備
及用能產品,應當采用高能效比的設備與產品。
b)用能采集、監測系統分為以下三種類型:
——經濟型:需要采集、監測的數據中,絕大部分數據的周期性測量、記錄方式為人工手動方式,
傳感器配置極少;
——適用型:需要采集、監測的數據中,主要數據周期性測量、記錄方式為自動方式,輔助數據
的測量及記錄方式為手動方式,主要測量點配置傳感器,采用自動測量方式,輔助數據采
集、監測采用人工方式。
——先進型:需要采集、監測的所有數據的周期性測量、記錄方式全部為自動方式。
數據中心應當通過技術經濟分析,確定用能采集、監測系統所需要達到的水平,至少采用適用型系
統。中大型數據中心應當采用先進型系統對水、電、氣、熱等主要能源和資源的使用情況進行長期自動
采集和監測。
c)數據中心應當配備電能控制管理系統、照明設備管理系統、冷熱源控制管理系統、末端設備控
制管理系統。各管理系統應以數據采集、監測系統提供的資料為基礎,通過對歷史數據的整理、分析判
斷提供系統正常、節能運行的優化控制方案,控制系統運行效率最優。
電氣系統設計應在保證供電安全的前提下,優先考慮能源綜合利用效率高、碳排放低的能源技術路
線與核心裝備,核心設備(ICT設備,空調系統)均采用兩路供電設計;布局合理緊湊,盡量降低線損;
統籌考慮分布式發電系統,備用電源系統,UPS系統,蓄電系統的設計容量,通過移峰填谷,降低變
壓器容量,減輕電網高峰供電壓力,降低數據中心能源費用;采用高效的關鍵器件、節能高效的新技術。
照明控制系統宜采用分場景控制方式,根據不同使用時間和場景以滿足需求為條件控制其系統的運
行。
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GB/T×××××—201×
空調自動控制系統設計應當以保障安全為基礎,在充分理解空調系統設計目的的前提下,配置適當
的傳感器、控制器和執行器,優化控制邏輯,達到空調系統按需用能、節約用能的設計目標。
其他用能系統的控制,應當在保證數據中心用能安全的前提下達到按需用能節約資源的目的。
4.5.7能源服務、產品、設備和能源采購
4.5.7.1總則
數據中心在采購過程中應考慮所在地相關政策,同時考慮能源績效要求,在采購規程、招標和合同
文件中體現,當采購的能源服務、產品、設備和能源對能源績效有重大影響時,還宜采用全生命周期成
本方法分析和評價。當采購對主要能源使用有影響的服務、產品、設備和能源時,應首先評估采購需求。
適宜時,數據中心應將高能效產品和服務作為采購行為的第一選擇。
4.5.7.2供應商選擇
數據中心在選擇、評價和重新評價供應商時,應該將能源管理的要求放入相關準則。根據能源目標、
能源指標和能源管理的需要,對供應商的資質、規模、業績、信譽、售后服務及能源服務、產品、設備
和能源的質量、價格等進行能源方面的評價,確定供方的供應能力,尤其是注重其長期支持數據中心能
源管理服務的能力,選定符合要求和穩定的能源供方。
4.5.7.3采購要求
a)能源服務、產品和設備的采購
數據中心應對能源服務、產品和設備的采購提出能源績效和能源管理的要求,可包括:
1)法律法規及其他要求;
2)用能總量、能源效率和能源指標要求,相關要求和指標可分解到主要組成系統和重點用能設
備一級;
3)與整個用能系統的匹配程度;
4)能源信息監測、采集、傳送的要求,如ICT設備實時功率數據、制冷終端實時能效數據等與
整體能源監測和管理平臺系統的接口和通信要求;
5)ICT設備通過水冷盤管、智能風扇調控、電源冷備份、硬盤節能MAID等技術和虛擬化等方
面技術提高能效水平的要求;
6)對清潔能源的生產、轉化和利用要求,如空調系統對自然冷源的利用,數據中心配電系統接
受現場光伏發電并網的要求。
7)成套設施和單體產品、設備的能效水平、運行穩定性;
8)用能設備操作人員等的能力水平。
b)能源服務的采購
17
GB/T×××××—201×
能源服務的供應商必須要有充分的能源管理培訓、經驗和能力來滿足能源績效要求,能源服務的內
容包括:
1)能源數據的分析、優化、挖潛和提供能效解決方案服務;
2)能源管理狀況的咨詢評價服務,如能源審計、節能量審核等;
3)涉及現場節能改造、可再生能源和分布式能源投資的合同能源管理項目;
4)日常運行、檢修和運維管理。
c)能源采購
數據中心應當制定并實施能源采購控制程序,確保能源的有效利用。控制內容應包括:
1)制定各類能源產品的采購標準或規范,確保采購符合要求,對于現場存在可再生能源和分布
式能源設施的情況,要結合現場能源供應特點制定專項的要求和標準;
2)制定和執行能源輸配和貯存文件,規定并控制輸配和貯存損耗;
3)結合實際情況,制定相應管理規范和要求,為現場建設可再生能源或者分布式能源設施提供
便利條件和支持;
4)采購標準、規范和文件發布前應當評審其適宜性和充分性,并由授權人簽發。
4.5.7.4采購驗證
數據中心應策劃和實施適當的驗證活動,并保持驗證結果的記錄:
a)檢查相關能源指標,如EUE、CEF、PSEF等達標情況或者有明顯改善;
b)相關合同能源管理項目的建設和運行情況;
c)能源服務采購對能源管理能力和能源指標改善的作用;
d)對驗證中發現的問題和值得借鑒之處予以整理,并制定相關對應措施落實到日常能源管理工作
當中。
4.6檢查與糾正
4.6.1監視、測量與分析
數據中心宜建立程序,對能源績效的關鍵特性進行監視、測量與分析。程序應明確需監視、測量的
能源績效關鍵特性,規定監視、測量的頻次和方法。數據中心能源績效的關鍵特性至少應包括以下方面:
a)主要能源使用
——電:ICT設備動力消耗;
——燃油:發電機等。
b)與主要能源使用相關的變量
c)能源績效參數
d)能源管理實施方案的實施效果及其對實現能源目標、指標的貢獻。
關鍵特性的測量方法可包括但不限于:儀表計量、能源審計、清潔生產審核、熱平衡測試、電平衡
測試、能效管理平臺等。
18
GB/T×××××—201×
4.6.2合規性評價
見GB/T29456-2012中4.6.2。
4.6.3內部審核
見GB/T29456-2012中4.6.3。
4.6.4不符合、糾正、糾正措施和預防措施
見GB/T29456-2012中4.6.4。
4.6.5記錄控制
見GB/T29456-2012中4.6.5。
4.7管理評審
見GB/T29456-2012中4.7。
19
GB/T×××××—201×
附錄A
(資料性附錄)
數據中心能源評審示例
(略)
1
GB/T×××××—201×
附錄B
(資料性附錄)
數據中心能源利用效率計算示例
B1.目的
本示例分析的目的是讓用戶更清晰的理解數據中心能源利用效率(EUE)的計算公式,分子和分母
的輸入,單位之間的轉換和實際應用,并可以結合示例研究,對其他數據中心EUE進行計算和評估。
B2.示例中數據中心背景信息
——物理位置:華東地區(氣候等條件可參考上海)
——數據中心能源主要輸入和消耗:國家電網,外市電總容量,2路10kV輸入,每路6400kVA;
——數據中心其他能源消耗:水消耗和柴油消耗
B4.能源輸入
案例研究中數據中心能源輸入主要包括:
——數據中心來自當地電網的電力輸入:ICT設備(服務器、存儲、交換機)需要使用電網能源;
——數據中心現場附屬分布式能源系統能源產出量的輸入:本案例不涉及;
——數據中心所耗燃氣、燃油量的輸入:本案例中無天然氣等能源輸入,但涉及備用柴油發電機對
于柴油的消耗;
——數據中心來自當地市政自來水的輸入:本案例中數據中心采用冷凍水系統,該數據中心對于水
才消耗主要源于冷卻塔對于水的消耗;
——數據中心來自其他水源的輸入:本案例中的數據中心只采用市政用水,無其他水源輸入;
——數據中心外部冷源的輸入:本案例中的數據中心的冷源僅來自于數據中心自行建設的冷凍水系
統,無其他外部冷源輸入;
B5.能源輸入總量(EIN)的計算
本案例中數據中心能源輸入能源量的數據來源,主要來自三部分:
a)國家電網的電費數據;本案例中數據中心整年的電費為26,075,942.90元,扣除相關和電網的外
線損耗等,本數據中心整年來自于國家電網的電消耗量為29967333kWh,按照電力折換成標
準煤系數,該數據中心電力消耗能源折換成標準煤為:
0.1229kgce/kWh29967333kWh=3682985kgce
b)當地市政用水水費單據數據;本案例中數據中心整年的用水量來自于自來水公司的整年水費發
票的水消耗數據,水消耗總量為170451T,按照能源折換成標準煤系數,該數據中心水消耗量
折換成標準煤為:
0.2571kgce/T170451T=43823kgce
c)柴油發電機消耗的柴油消耗量數據;柴油消耗為3500000l,按照能源折換成標準煤系數,該數
據中心水消耗量折換成標準煤為:
1.4714kgce/kg21000l0.84kg/l=25955kgce
2
GB/T×××××—201×
該數據中心的能源總輸入為上述三部分能源消耗量的總和(如下表所示):
序號能源消耗種類能源輸入量(kgce)
1國家電網電力3682985
2市政自來水43823
3柴油發電機柴油25955
能源輸入總量(EIN)3752763
B6.ICT設備耗電量(EICT)的計算
數據來源于機柜用電數年累計總和20696230kWh,按照能源轉換成標準煤系數,進行轉換后:
EOUT=20696230kWh0.1229kgce/kWh=2543567kgce
注:數據中心ICT設備(包括網絡設備和服務器等ICT設備),這部分的轉換系數,需要補充。
B7.數據中心能效利用率(EUE)的計算
由于本案例數據中心無輸出能源,因而EOUT為0,則該數據中心的能源使用效率可按以下公式計
算為:
EUE=(EIN-EOUT)/EICT=3752763/2543567=1.4754
3
GB/T×××××—201×
參考文獻:
1)GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則
2)GB/T31347節能量測量和驗證技術要求通信機房項目
3)GB50034建筑照明設計標準
4)GB50189公共建筑節能設計標準
5)GB50411建筑節能工程施工質量驗收規范
6)GB50462電子信息系統機房施工及驗收規范
7)GB50710電子工程節能設計規范
8)JR/T0011銀行集中式數據中心規范
9)SL604水利數據中心管理規程
10)YD/T2442互聯網數據中心資源占用、能效及排放技術要求和評測方法
11)YD/T2542電信互聯網數據中心(IDC)總體技術要求
12)YD/T2543電信互聯網數據中心(IDC)的能耗測評方法
13)YD/T2727互聯網數據中心運維管理技術要求
14)YD5193互聯網數據中心(IDC)工程設計規范
15)YD5194互聯網數據中心(IDC)工程驗收規范。
4
GB/T×××××—201×
目次
前言.................................................................................II
1范圍..............................................................................1
2規范性引用文件....................................................................1
3術語和定義........................................................................1
4能源管理體系......................................................................1
4.1總
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