安科瑞為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域提供能效管理解決方案

安科瑞 華楠

一、前言

推進(jìn)工業(yè)能效提升，是產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，是降低工業(yè)領(lǐng)域碳排放、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要途徑，是培育形成綠色低碳發(fā)展新動(dòng)能、促使工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的合理舉措。為深入貫徹落實(shí)黨國、國務(wù)院重大決策部署，進(jìn)一步提高工業(yè)領(lǐng)域能源利用效率，推動(dòng)優(yōu)化能源資源配置，2022年6月23日，工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合印發(fā)了工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃的通知。制定了工業(yè)能效管理提升行動(dòng)計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃、著重行業(yè)、著重領(lǐng)域、能效、綠色低碳

二、工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃的主要目標(biāo)

到2025 年，著重工業(yè)行業(yè)能效全方面提升，數(shù)據(jù)中心等著重領(lǐng)域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節(jié)能提效工藝技術(shù)裝備廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)和監(jiān)管體系逐步完善，鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)著重產(chǎn)品能效達(dá)到國際先進(jìn)水平，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020 年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場主體和公眾的共同理念和普遍要求，節(jié)能提效進(jìn)一步成為綠色低碳的能源和降耗減碳的首要舉措。

三、需推進(jìn)著重領(lǐng)域能效提升綠色升級

工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃中指出：需持續(xù)開展國家綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，發(fā)布名單及典型案例，加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)、運(yùn)維和能源計(jì)量審查。引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)大綠色能源利用比例，推動(dòng)老舊數(shù)據(jù)中心實(shí)施系統(tǒng)節(jié)能改造。支持制造企業(yè)加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等信息處理設(shè)備能效。推動(dòng)低功耗芯片等產(chǎn)品和技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，推動(dòng)電源、空調(diào)等配套設(shè)施綠色化改造。到2025 年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE，指數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值）優(yōu)于1.3。

四、需有序推進(jìn)工業(yè)用能低碳轉(zhuǎn)型

工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃中指出：需加強(qiáng)用能供需雙向互動(dòng)，統(tǒng)籌用好化石能源、可再生能源等不同能源品種，積極構(gòu)建電、熱、冷、氣等多能合理互補(bǔ)的工業(yè)用能結(jié)構(gòu)。

加速推進(jìn)煤炭利用合理化、清潔化。有序推動(dòng)煤炭減量替代，推進(jìn)煤炭向清潔燃料、優(yōu)良原料和高質(zhì)材料轉(zhuǎn)變。加速應(yīng)用煤炭清潔合理燃燒、資源化利用等技術(shù)。按照“以氣定改”原則有序推進(jìn)工業(yè)燃煤天然氣替代。引導(dǎo)企業(yè)有序開展煤炭清潔合理利用改造，依法依規(guī)淘汰落后產(chǎn)能、落后工藝。

加速推進(jìn)工業(yè)用能多元化、綠色化。支持具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)，加速分布式光伏、分散式風(fēng)電、合理熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等整體化系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行，推進(jìn)多能合理互補(bǔ)利用。鼓勵(lì)通過電力市場購買綠色電力，就近大規(guī)模高比例利用可再生能源。推動(dòng)智能光伏創(chuàng)新升級和行業(yè)特色應(yīng)用，創(chuàng)新“光伏+”模式，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局。

加速推進(jìn)終端用能電氣化、低碳化。在鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等著重行業(yè)及其他行業(yè)加熱、烘干、蒸汽供應(yīng)等環(huán)節(jié)，推廣電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱、高溫?zé)岜谩⒋蠊β孰姛醿?chǔ)能鍋爐等替代工藝技術(shù)裝備，擴(kuò)大電氣化終端用能設(shè)備使用比例。穩(wěn)妥有序?qū)I(yè)生產(chǎn)過程中低溫?zé)嵩催M(jìn)行電氣化改造。鼓勵(lì)優(yōu)先使用可再生能源滿足電能替代項(xiàng)目的用電需求。到2025 年，電能占工業(yè)終端能源消費(fèi)比重達(dá)到30%左右。

五、需積極推動(dòng)數(shù)字能效提檔升級

工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃中指出：需充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對工業(yè)能效提升的賦能作用，推動(dòng)構(gòu)建狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、準(zhǔn)確執(zhí)行的能源管控體系，加速生產(chǎn)方式數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型。

提高數(shù)字化節(jié)能提效技術(shù)水平。推動(dòng)5G、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)在節(jié)能提效領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用，積極構(gòu)建面向能效管理的數(shù)字孿生系統(tǒng)。發(fā)揮5G 應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣、“綻放杯”5G 應(yīng)用征集大賽等平臺(tái)作用，深入挖掘5G 賦能工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能提效的典型案例和場景并加以推廣。推動(dòng)企業(yè)深化能源管控系統(tǒng)建設(shè)，通過能量流、物質(zhì)流等信息采集監(jiān)控、智能分析和精細(xì)管理，實(shí)現(xiàn)以能效為約束的多目標(biāo)運(yùn)行決策優(yōu)化等。鼓勵(lì)企業(yè)基于能源管控系統(tǒng)探索實(shí)施數(shù)字化碳管理，協(xié)同推進(jìn)用能數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)的收集、分析和管理。

提高能效管理公共服務(wù)能力。結(jié)合行業(yè)、企業(yè)能效提升實(shí)際需求，加大數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展解決方案供給力度。鼓勵(lì)地方發(fā)揮好現(xiàn)有能效管理與服務(wù)平臺(tái)作用，面向工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供用能數(shù)據(jù)采集、跟蹤與核算等服務(wù)。發(fā)揮好現(xiàn)有能效數(shù)據(jù)認(rèn)證平臺(tái)作用，提供數(shù)據(jù)認(rèn)證、可信交互、能效標(biāo)識認(rèn)定及核驗(yàn)服務(wù)，合理提升能效數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。

提高“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理”創(chuàng)新能力。面向著重行業(yè)領(lǐng)域探索“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理”典型應(yīng)用場景，加速新技術(shù)新產(chǎn)品的測試認(rèn)證，逐步完善著重行業(yè)數(shù)字能效提升全景圖，打造解決方案資源庫。推動(dòng)著重用能設(shè)備、工序等數(shù)字化改造和上云用云。推廣以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為載體、以能效管理為對象的平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等融入創(chuàng)新模式。

六、安科瑞為數(shù)據(jù)中心重要領(lǐng)域提供能效管理解決方案

AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心能源流向、信息流向及電壓等級變化，可以將“源網(wǎng)荷儲(chǔ)運(yùn)維”這幾個(gè)版塊納入系統(tǒng)進(jìn)行集中采集、監(jiān)測和控制，通過一個(gè)平臺(tái)、一個(gè)APP整體的對數(shù)據(jù)中心供配電環(huán)節(jié)進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一運(yùn)維，保障數(shù)據(jù)中心的綠色低碳穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

6.1 源

響應(yīng)國家3060雙碳目標(biāo)，針對建設(shè)新能源電站，利用“光伏發(fā)電”、“風(fēng)力發(fā)電”等綠電資源的數(shù)據(jù)中心，平臺(tái)可以將綠色電站的供配電結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線監(jiān)控，包含太陽能電池板、逆變器、匯流箱等設(shè)備。

6.2網(wǎng)

供電網(wǎng)絡(luò)包含四個(gè)子功能：“變電站綜合自動(dòng)化”、“電力監(jiān)控”、“電能質(zhì)量”和“電氣安全”。

“變電站綜合自動(dòng)化”通過對變電站進(jìn)出線的開關(guān)柜、變壓器、直流屏等設(shè)備進(jìn)行全方面的監(jiān)測，保證變壓器的溫度和運(yùn)行正常。

“電力監(jiān)控”圍繞10KV到400V，對整個(gè)變配電環(huán)節(jié)的進(jìn)出線及相關(guān)的設(shè)備，包括UPS，柴油發(fā)電機(jī)，以及電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)掌控每個(gè)回路的用電情況、開關(guān)分合閘狀態(tài)，斷路器異常跳變時(shí)報(bào)警推送和提醒，對柴油發(fā)電機(jī)的狀態(tài)和柴油油位狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)通過備自投邏輯控制，確保供電自主切換；對并接的蓄電池的電壓內(nèi)阻溫度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)失效異常電池并推送信息給運(yùn)維人員，提醒運(yùn)維人員及時(shí)更換，確保一旦市電供電中斷，蓄電池能夠給服務(wù)器持續(xù)工作。

“電能質(zhì)量”對供電局引入的市電側(cè)采用電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網(wǎng)引入的情況，確保輸入的電能質(zhì)量可靠；0.4KV低壓配電網(wǎng)絡(luò)采用APM電力儀表以及APF和SVG治理裝置進(jìn)行電能質(zhì)量治理，治理開關(guān)電源、UPS等帶來的電能質(zhì)量問題，保障末端服務(wù)器用電的可靠純凈，工作不受干擾。

“電氣安全”包括電氣火災(zāi)監(jiān)控，消防設(shè)備電源監(jiān)控，防火門監(jiān)控以及應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)等消防系統(tǒng)，通過以上四個(gè)子功能，24小時(shí)可全方面了解運(yùn)營情況，保障數(shù)據(jù)中心供配電網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定安全。

6.3荷

數(shù)據(jù)中心的用能主要分為動(dòng)力能耗，制冷能耗和照明能耗三大塊。平臺(tái) “能耗分析”功能，針對每個(gè)重要節(jié)點(diǎn)和設(shè)備進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)分析，作為能耗優(yōu)化及調(diào)整的參考和數(shù)據(jù)支撐。通過分布在數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)各重要節(jié)點(diǎn)的采集設(shè)備監(jiān)測電量、電流和電壓等參數(shù)，對采集的參數(shù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，以報(bào)表的形式展示數(shù)據(jù)中心各能效評估區(qū)域的能耗評估結(jié)果；

同時(shí)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測空調(diào)制冷風(fēng)量和IT設(shè)備上架率，實(shí)時(shí)調(diào)整空調(diào)的制冷功率，降低能耗；并且通過智能照明控制，關(guān)閉長明燈，調(diào)整燈具發(fā)光亮度，策略控制燈具的點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，終達(dá)到降低照明能耗。

6.4儲(chǔ)

由于數(shù)據(jù)中心本身的用電負(fù)荷穩(wěn)定，不允許供電電源產(chǎn)生異常波動(dòng)，而考慮到新能源發(fā)電的非持續(xù)性，需要搭配儲(chǔ)能來實(shí)現(xiàn)削峰填谷，平抑新能源發(fā)電的波動(dòng)性，保障綠色電站的同時(shí)合理的提升整個(gè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營，降低成本。平臺(tái)可以將儲(chǔ)能設(shè)備的相關(guān)信息采集并進(jìn)行展示，了解儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

6.5運(yùn)維

運(yùn)維管理里面包含四個(gè)子功能：“用戶報(bào)告”、“設(shè)備方案”、“故障告警”、“運(yùn)維管理”本功能版塊通過給運(yùn)維人員制定運(yùn)維計(jì)劃，充分的把控?cái)?shù)據(jù)中心各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)營情況，通過有序的事故預(yù)防管理，實(shí)現(xiàn)防患于未來，可合理的降低基礎(chǔ)設(shè)施的故障率，通過流程化的事件管理，使發(fā)生的故障在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。且具有故障告警功能，對需報(bào)警事件進(jìn)行過濾，將重要的告警信息推送給運(yùn)維人員，便于運(yùn)維人員進(jìn)行及時(shí)排查和檢修，實(shí)現(xiàn)全方面的運(yùn)維管理。

七、結(jié)語

通過數(shù)字化能效管理，將數(shù)據(jù)中心的供配電全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，能夠合理的推進(jìn)數(shù)據(jù)中心著重領(lǐng)域的能效提升、節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳合理的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。