摘要:随着经济和信息技术的快速发展,数据中心经过前几年的疯狂建设,其问题开始逐渐浮现,首当其冲的是其耗能问题。从2018年开始,国家及各地市出台了相关政策来规范数据中心的建设和运营。相关政策的出台,使得绿色节能的数据中心建设成为热点话题。数据中心的能耗主要由三部分组成,一是IT设备的能耗,二是暖通设备的能耗,三是电源设备的能耗。这三部分中,IT设备的能耗占数据中心总能耗最多,约为50%,其次是暖通设备的能耗,占30%~40%,而电源设备的能耗约占10%,因此目前大多数的节能技术研究均聚集于暖通系统。然而,供配电系统是数据中心的重要支撑基础,供配电系统的节能研究同等重要。
关键词:数据中心;供配电系统;节能技术
引言
随着我国社会经济的不断发展,国民生活水平进一步提升,这在一定程度上加大了电力资源的消耗,这种发展趋势对生态环境的建设带来了不利的影响。供配电设计电力节能领域扮演着极其重要的角色,通过促进供配电的节能设计能够进一步维护自然资源不受到影响,从多个节能的角度进行思考,并进一步对供配电设计中的节能方法与措施进行相关探究。
1电力系统供配电节能优化的意义
在企业的生产中,供配电系统承担着重要的作用,直接关系到企业的发展。无论是企业自身还是国家的工业化,要想取得持续的发展,需要将电力系统供配电节能优化作为一项重要的工作任务,在电力系统供配电中体现出了突出的作用及现实的发展意义。为了能够促进供配电系统的发展,需要将电能消耗作为一项重要的作用内容,以完成对电能供求关系的有效调整,以达到节约电能的目的,确保企业各项生产及运作工作的高效实施及开展。因此,为了促进电力系统供配电的节能优化,需要从工厂及企业的角度进行分析,以完成对用电费用及购电成本的有效控制。另外,为了确保电力系统供配电节能的合理性及优化性,在进行节能标准制定时,应坚持方便化、节能化及规范化原则,对用电设备进行优化处理,对生产工艺进行改进,以促进企业产业结构的优化。还需要在电力模式中运用供配电系统节能优化概念,以进一步促进电网结构的优化。
2供配电设计中节能技术的研究
2.1照明系统的节能设计
照明是人们赖以生存的生活必备设施,随着社会经济的不断发展,人们对照明质量提出了更高的要求,而在整个供配电系统中,照明系统所占据的消耗量十分巨大,因此,针对照明系统实施节能设计对降低电能损耗能够起到积极的效果,设计人员在对该模块进行设计的过程中,必须要严格根据国家的规定,精准选择照明设备,并认真计算照明设施的实际用电量,可按照不同的照明亮度、功率等方面进行合理选择。或者也可以直接选择具备自动调节的光源,根据实际的使用需求来达到节能的目的。
2.2供配电网的线材损耗着手节能降耗
相关统计显示电力厂所架设的配电线路各种情况下的综合损耗率在百分之三上下,严重的地区可以达到百分之十及以上,损坏线路的运行其不仅仅会对电力能源造成巨大的浪费,而且如果疏于维修令其长期运行,会拖垮设备,造成难以估量的损失。在通过长距离的输电线材达到节电目标时可以采用对输电导线的横截面积进行扩大的方式,达成降耗节能的预期效果。伴随着我国经济基础的不断增强,经济发展速度的飞速提升,能源供应也逐渐变得紧张,在电力能源方面的供求矛盾显得尤为突出,电力行业企业想要在激烈的市场竞争中站稳脚跟并得到发展,就必须建立和完善的节能体系,掌握多种节能措施,多管齐下控制电力能源成本。使用领先与行业现状的节能降耗技术措施不仅仅可以达到使企业的经济效益提升的效果,降低成本,也可以节约能源,对能源实现有效利用,起到保护环境一举多得的作用。相关部门和企业应对这些措施引起重视,政企之间相互合作,达成共赢。
选择先进并且适合企业当地实际情况的工厂供配电系统的节能技术,是实现节能目标的重要途径。
2.3合理选择节能变压器
供配电系统电力运输工作是影响电力系统正常运行的主要条件,对应的变压器是影响电压成功转换的主要原因,在进行节电变压器选取时,应根据电力的实际运输情况来决定,以完成对企业资源的集约化运用,确保电力企业在实际的发展过程中能够创造出更高的经济效益,为我国电力生态经济的持续及稳定发展提供依据。为了确保选取的变压器能够符合当前企业的应用需求,需要将节能变压器作为优先选取的变压器,例如,当前市面上应用较广的变压器为S10、S13、S15等型号的变压器,以上几种变压器在实际的使用过程中,展现出了良好的节能功能,对降低变压器的空载损耗发挥了重要的作用。另外,工作人员还需要根据电力系统实际的运行情况,对变压器的数量进行合理选择,优化设计电力系统供配电,根据变压器的不同负荷特性,对电负荷的使用进行科学的分配,确保不同变压器能够实现可靠的运行,以降低变压器运行过程中的能源损耗量。
3数据中心供配电系统节能技术的应用
3.1三联供系统在数据中心的应用
三联供系统指的是数据中心的冷、热、电等能源需求均取自同一个独立的能源站,冷量和热量的需求不再通过电能的二次应用而得到满足。与常规的能源供给方案相比,三联供系统同样会有市电接入,但是市电不再是数据中心主供电源,而是变成了备供电源;同时,数据中心可通过评估能源站能源供给的可靠性程度高低及自身的需求,酌情削减柴油发电机组的建设,腾出更多的空间用于机柜建设,优化数据中心的空间布局。由此可见,三联供系统的技术已相当成熟,各行各业也有应用案例可供参考,未来以此满足大型和超大型数据中心的能源需求亦未尝不可。
3.2智能母线在数据中心的应用
前期的数据中心均采用电力电缆完成末端配电系统的建设。然而,随着数据中心的规模越来越大,若继续沿用这种末端配电方案,不仅会造成电能在电力电缆上的损耗过大,而且会存在后期运营维护困难、系统可扩展性差等问题。智能母线便是为解决以上问题而问世,如图3所示。这种智能母线可很好解决机房内综合布线的问题,在经济性和适用性上都比传统电力电缆方案优异得多。智能母线具有安全可靠、安装便捷、维护方便、灵活扩容等特点。
结语
电力企业要想得到良好的发展,需要将配电系统的节能优化作为一项重要工作内容,供配电系统在整个电力系统中扮演着极其重要的角色,是实现并保证电力资源的传输环节稳定性的基础,电力能源在进行传输的过程中常常会因为各种外力因素的影响,从而引起各种线损问题的发生,这对电力企业及社会的正常运作带来一定程度的影响。针对这种问题,需要电力企业在设计阶段加大投入,从供配电节能设计方面开始入手,通过节能减排的手段来降低线损率,减少电力能源的消耗,保证电力企业的经济利益并维护社会的和谐发展。
参考文献:
[1]李芃,杨元强,朱彤.数据中心采用余热制冷的可行性分析[J].洁净与空调技术,2016(4):1-5.
[2]周先哲,古智鹏,黄雯.变压器损耗计算方法的研究[J].电力需求侧管理,2013,15(6):11-14.
[3]高凯亮,周荔丹.数据中心UPS系统与HVDC系统的效率比较[J].电器与能效管理技术,2015(15):57-61+66.
[4]李琼林,李陈莹,庞博,等.谐波对电力电缆损耗的影响分析与计算方法[J].电测与仪表,2015,52(23):34-42.