一、數據中心對(duì)于能(néng)源供應的技術要求

　　數據中心對(duì)于能(néng)源的供給，其最典型的特點是“可持續性”，今天數據中心的可用性或者uptime而言，其核心也是保證數據中心的持續性，盡量減少中斷的次數和中斷的時(shí)間，如果從市場上的主流商業IDC的合同中的服務級别協議（Service Level Agreement）中，都(dōu)有關于持續供應的可用性的描述，通常是用百分比和數字進(jìn)行約定的。

　　二、數據中心能(néng)源消耗的分類

　　對(duì)于數據中心能(néng)源消耗的分類，主要分爲以下幾種(zhǒng)：

　　1、電力能(néng)源的消耗：所有的IT設備，必要的輔助設備，諸如制冷系統的冷機，水泵，精密空調，已經(jīng)對(duì)應的控制系統在絕大多數情況下，都(dōu)需要電力供應，都(dōu)在消耗電力能(néng)源。

　　2、水的消耗：在數據中心中水的消耗經(jīng)常被(bèi)忽視，當分析被(bèi)忽視的原因時(shí)候，發(fā)現主要是受到一些設計和技術上的限制所緻，比如制冷系統采用DX系統，其對(duì)水的消耗主要體現在加濕方面(miàn)，其耗水量很小。随著(zhe)冷凍水系統的逐漸在數據中心被(bèi)大量采用，其對(duì)于水的消耗也迅速增長(cháng)，當然，數據中心的投資者和運營者每月的賬單中會(huì)看到水費賬單的變化。如果從資源供給的角度來看，對(duì)于整個地球而言，在目前，水的缺乏遠遠大于電力的缺乏，當然這(zhè)裡(lǐ)的水是指需要被(bèi)淨化處理後(hòu)的水。除此之外，在數據中心中關于把水作能(néng)源的案例，最典型的應該是google利用河水，海水等來制冷，利用水的溫差和循環來達到制冷的目的，理論上， 水并沒(méi)有發(fā)生相變（諸如水的蒸發(fā)），但是水的溫度發(fā)生了變化，是否對(duì)環境産生影響，截至到目前，依然存在争議。

　　3、油的消耗：通常情況下，爲了保證數據中心的可用性，數據中心在初始設計的時(shí)候都(dōu)配置了柴油發(fā)電機。如果純粹從可用性的角度來看，電網供電并不在數據中心投資者和運營者的控制範圍内，而柴油發(fā)電機是其資産，其可以産生源源不斷的電力輸出，其可控制性可能(néng)更好(hǎo)，之所有采用電網供電，主要還(hái)是從經(jīng)濟性的角度來考慮（這(zhè)基本是國(guó)外數據中心投資者和運營者的邏輯）。因此，在電網供應相對(duì)穩定的地區，油的消耗并不是很高。

　　4、氣的消耗：這(zhè)裡(lǐ)的氣指的是天然氣，有些數據中心采用天然氣發(fā)電，因此也存在著(zhe)消耗，無論是作爲數據中心的主用，還(hái)是備用，在技術實現的角度來看，都(dōu)是非常成(chéng)熟和可靠的。但是，從目前市場上的數據中心調查上來看，比例非常小，甚至是屈指可數。但并不表明這(zhè)種(zhǒng)技術不成(chéng)熟，隻是在目前的數據中心的應用比較少而已。

　　5、其他：雖然市場上罕見，但的确看到一些可能(néng)性，諸如可以向(xiàng)當地相關公司直接購買冷量。在高寒地區的冬天，對(duì)于一些設備和輔助區域，也可以向(xiàng)當地供熱公司直接購買熱量。

　　三、電力

　　雖然今天可以看到了一些數據中心新能(néng)源的案例，諸如蘋果的利用太陽能(néng)能(néng)源的數據中心和GOOGLE用的風力能(néng)源作爲數據中心的能(néng)源供給。但是，目前，無論在全球和國(guó)内的數據中心幾乎都(dōu)利用電力能(néng)源作爲數據中心的主要能(néng)源供給來源。

　　截至2011年底，全國(guó)電力裝機達到10.6億千瓦，超過(guò)美國(guó)成(chéng)爲世界第一電力裝機大國(guó)，火電在裝機總量中所占比重長(cháng)期保持在70%以上。

　　電網從曆史發(fā)展來看,可以分爲四個階段:電廠直配城市網、省區電網、跨省大區電網和跨大區聯合電網。

　　随著(zhe)用電量不斷增長(cháng),大型水電、火電和核電的建設,地區間電源與負荷的不平衡以及經(jīng)濟調度的需要,必然要求發(fā)展輸電和聯網,電壓等級也随之逐步提高.從最初較低電壓水平的6-10kv經(jīng)曆35kv、110kv和220kv,發(fā)展到超高壓的330kv、500kv和750kv電網,并且還(hái)有繼續上升的趨勢。

　　如果從裝機量和發(fā)電量來看，似乎中國(guó)并不缺電，但中國(guó)的發(fā)電廠主要在西北部，用電用戶主要在東部，電網的調配能(néng)力還(hái)存在一定瓶頸，局部地區缺電、讓電、限電現象依然存在。

　　四、水

　　我國(guó)是一個幹旱缺水嚴重的國(guó)家。我國(guó)的淡水資源總量爲28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國(guó)的人均水資源量隻有2300立方米，僅爲世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一。然而，中國(guó)又是世界上用水量最多的國(guó)家。僅2002年，全國(guó)淡水取用量達到5497億立方米，大約占世界年取用量的13%，是美國(guó)1995年淡水供應量4700億立方米的約1.2倍。

　　“中國(guó)是一個重度缺水的國(guó)家”，水利部水資源司司長(cháng)吳季松說(shuō),這(zhè)是從水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟發(fā)展的支撐能(néng)力上得出的判斷。據統計，我國(guó)目前缺水總量估計爲400億立方米，每年受旱面(miàn)積200萬~260萬平方千米，影響糧食産量150億~200億千克，影響工業産值2000多億元，全國(guó)還(hái)有7000萬人飲水困難。缺水對(duì)環境和人的身心健康都(dōu)有著(zhe)嚴重的影響。以上的這(zhè)些數據充分表明了幾個最需要關注的觀點：

　　1、中國(guó)是一個嚴重缺水的國(guó)家，并且水的消耗逐年增長(cháng)；

　　2、伴随著(zhe)中國(guó)數據中心冷凍水系統的逐漸占據數據中心市場制冷的主流，數據中心對(duì)水的供給能(néng)力和消耗量都(dōu)達到了一個高度，從綠色網格組織的WUE也讓人們意識到數據中心對(duì)水資源的供給需求和消耗的重視；

　　3、數據中心對(duì)于水的供應目前在中國(guó)100%來自于市政供水，這(zhè)也意味著(zhe)數據中心的相關利益者需要充分意識到數據中心對(duì)于水的依賴性和需求量；

　　對(duì)于一個數據中心投資和運營來說(shuō)，通常會(huì)關注以下問題：

　　1、水對(duì)于數據中心的重要性：用簡單的一句話來問“沒(méi)水不行嗎？”，答案是肯定的，真的不行，沒(méi)有水，很難保證數據中心的持續運行。

　　2、數據中心内用水的分類：即數據中心消耗用水的分類，哪裡(lǐ)需要耗水？通常情況下，主要分爲以下幾種(zhǒng)類别：

　　（1）數據中心制冷系統用水：如果從數據中心日常水的消耗量的各個分類用水的比例來看，這(zhè)部分水的消耗占據了相當大的比例，甚至是絕對(duì)比例。這(zhè)部分用水主要分兩(liǎng)個子項，一個是加濕用水，即爲了保持數據中心濕度的控制，需要水來來加濕；另外一個是數據中心冷凍水系統所需要的水消耗。尤其是采用水冷冷凍水系統的時(shí)候，冷卻塔水的消耗量是很大的。

　　（2）消防系統用水：可能(néng)有人要問：“我可以采用氣體滅火，可以不用水系統！”在數據中心設計的時(shí)候，的确可以考慮采用氣體消防來滅火，并且對(duì)于市場上大多數的數據中心而言，其主機房采用氣體滅火系統的占據了絕大多數。但是，在數據中心各個功能(néng)分區中，如果把主機房建築面(miàn)積和其他輔助功能(néng)分區面(miàn)積用數字做個比例對(duì)比的時(shí)候，基本的數字比例大概在1：1.5-2.5之間，換句話說(shuō)，絕大多數的輔助功能(néng)分區的面(miàn)積部分都(dōu)必須采取水消防系統，或者說(shuō)采取水消防系統是最合理的，性價比最好(hǎo)的。因此，結論是：數據中心有一定比例的消防系統是通過(guò)水消防系統完成(chéng)的，也必然存在水的消耗。（雖然，對(duì)于數據中心用戶而言，内心希望消防系統永遠不要真正啓動，永遠不要發(fā)生火警，但既然水系統是必須的，其必然需要水的供應）

　　（3）衛生用水：同樣(yàng)，這(zhè)部分用水也是必不可少的。數據中心日常的運行，都(dōu)需要這(zhè)部分用水。

　　（4）清潔和保潔：數據中心需要保持環境清潔，這(zhè)部分用水也將(jiāng)存在。

　　（5）其他用水：諸如室外綠地花園用水等。

　　在數據中心日常水的消耗中，制冷系統水的消耗占據了絕對(duì)比例，因此在這(zhè)裡(lǐ)對(duì)于該部分水的消耗做一個簡單的推導。

　　在對(duì)國(guó)内某數據中心的研究中，發(fā)現其每天用于制冷系統用水消耗量很大，如果市政供水發(fā)生中斷1個小時(shí)，其所做儲備用水將(jiāng)耗盡，如果那樣(yàng)，其制冷系統也將(jiāng)發(fā)生問題，如果繼續惡化，最終的結果和斷電的結局是殊途同歸。在意識到這(zhè)個問題後(hòu)，不難得出這(zhè)樣(yàng)的結論：水作爲數據中心必須的一種(zhǒng)能(néng)源絕對(duì)值得足夠的重視，甚至是要放在策略層面(miàn)上。當然，如果制冷系統的技術發(fā)生重大變革，水的消耗極具減少，可能(néng)就(jiù)隻需要放在戰術層面(miàn)來考慮這(zhè)個問題了。

　　五、油

　　對(duì)于數據中心而言，所說(shuō)的油特指的是柴油，即用于柴油發(fā)電機的柴油，考慮到數據中心柴油發(fā)電機的作用主要是用于當電力供應發(fā)生中斷的時(shí)候，接管數據中心電力的繼續供給，并不作爲主要電力供應，屬于備用，因此其消耗的柴油量相對(duì)比較少。所以本書不會(huì)詳盡叙述。

　　六、天然氣

　　1、天然氣的采收率高于石油。原生天然氣的采收率一般爲40%-70%，而原油的采收率往往低于30%-35%；

　　2、天然氣造成(chéng)的污染要比石油或煤炭輕得多；

　　3、天然氣的儲量豐富。

　　天然氣的使用受到的限制：

　　1、地緣政治和當前的經(jīng)濟狀況；

　　2、管道(dào)的限制；

　　3、季節變化而帶來的用氣量不同，冬季居民用氣量大，夏季民用氣量小。

　　對(duì)于數據中心用戶而言，随著(zhe)西氣東輸管道(dào)的發(fā)展和液化天然氣的進(jìn)口，天然氣的使用變得越來越寬廣。以往天然氣應用最多的是工業和汽車，但随著(zhe)國(guó)家政策的放開(kāi)和技術的發(fā)展和市場化，天然氣在數據中心的應用有潛在的巨大機遇。