数据中心冷源系统能耗

根据工信部公布的《全国数据中心应用发展指引（）》数据显示，截至年底，我国在用数据中心的机架总规模为万个，同比增长33.4%，其中大型、超大型数据中心的规模增速达到68%。截至年底，各类在用数据中心达28.5万个，全年耗电量超过亿kWh，约占我国全社会用电量的2%，超过全球单座发电量最高的三峡电站当年.05亿kWh的发电量。预计未来几年数据中心的规模及能耗仍将保持30%以上的高速增长。

典型数据中心能耗构成如图1所示，其中冷源系统能耗占比32%，可见节能潜力巨大，如果超高效冷源系统配合数据中心低能耗运行，不仅确保信息产业稳步发展，且节能约社会巨量的用能资源。

图1典型数据中心能耗构成

按照国家节能中心及中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会联合发布的统计数据，年-年，我国数据中心的年耗电量增速始终维持在12%以上，最高达16.8%，并指出数据中心的高能耗不仅给机构和企业带来了沉重负担，也造成了全社会能源的巨大浪费。

超高效冷源系统定义与国内外评价标准

超高效冷源系统定义超高效冷源系统是在深入了解数据中心建筑负荷特性的基础上，通过协调各专业进行全面合理系统规划设计、选用适宜适配机电设备、计量与自控系统、重点优化冷源系统水力管路等手段，以满足数据中心建筑空调设计要求为前提，充分实现超高的冷源系统全年综合运行效率的系统。

国外冷源系统相关评价标准美国采暖制冷与空调工程师学会（ASHRAE）作为国外主流专业协会，针对冷源系统判断其能效依据，基于冷源系统全年综合能效，而非装机满载机房能效（设计值）。

冷源系统全年综合能效值=（E冷水机组+E冷冻水泵+E冷却水泵+E冷却塔）/Q总冷量kW/RT

其中，冷源系统全年综合能效大于0.7kW/RT（5.0W/W）称之为超高效冷源系统，冷源系统全年综合能效介于0.7kWRT（5.0WW）至0.8kW/RT（4.1W/W）称之为高效冷源系统，其他均属于低效冷源系统范畴，见图2。

图2国外冷源系统效率示意图

国内冷源系统相关评价标准年6月，国家发改委联合各部门印发《绿色高效制冷行动方案》，指导思想为以新发展理念为引领，着力推进供给侧结构性改革，以市场主导、政府引导、标准先行、统筹推进、提升增量、优化存量为原则，大幅提高制冷能效和绿色水平，扩大绿色产品供给，壮大绿色消费市场，实现制冷行业高质量发展、绿色发展。

并提出年主要目标∶（1）大型公共建筑制冷能效提升30%;（2）制冷总体能效水平提升25%以上；（3）绿色高效制冷产品市场占有率提高40%以上，实现年节电约亿kWh。特别针对数据中心行业，《行动》方案明确要求实施数据中心制冷系统能效提升工程，落实《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，支持老旧数据中心（包括公共机构数据中心）等开展节能和绿色化改造工程，加强在设备布局、制冷架构、外围护结构等方面的优化升级，鼓励使用液冷服务器、热管背板、间接式蒸发冷却、行级空调、自动喷淋等高效制冷系统，因地制宜采用自然冷源等制冷方式，推动与机械制冷高效协同，大幅提升数据中心能效水平，可见数据中心高效冷源系统建设势在必行。

作为国内首部评价高效冷源系统的地方标准，广东省住房和城乡建设厅于年11月发布《集中空调制冷机房系统能效监测及评价标准》，自年4月实施。该《标准》从提升冷源系统能源利用效率出发，严格要求冷源系统的设计、施工、验收按规落实，同时强调根据冷源系统的设计形式和实际使用情况，结合所在地的气候、环境、经济等特点，合理设置能效监测系统进行对照设计与运行情况能效评价。

其中，除了通用能效指标外，设计了针对冷源系统多个评价指标，例如∶冷源系统能效比EERS(EnergyEficiencyRatioofChillerPlantSys-tem）、冷源系统名义工况能效比EERN（EnergyEf-ficiencyRatioofChillerPlantSystematNominalCondition）、冷源系统全年平均设计能效比EERAD(AnnualAverageEnergyEfficiencyRatioofChillerPlantSystemduringDesignStage）、冷源系统运行能效比EERO（OperationalEnergyEfi-ciencyRatioofChillerPlantSystem）、冷源系统全年平均运行能效比EERAO（AnnualAverageOp-erationalEnergyEfficiencyRatioofChilerPlantSystem）、冷源系统测量能力平衡系数MEBC(MeasuredEnergyBalanceCoefficientofChilerPlantSystem)。

冷源系统能效比=冷源系统总制冷量/总用电量冷源系统名义工况能效比=设计负荷运行下总制冷量/总用电量

冷源系统全年平均设计能效比=设计总制冷量/全年累计总用电量（考虑全年气候条件、负荷特性变化）

冷源系统运行能效比=运行中某瞬时计量总制冷量/总用电量

冷源系统全年平均运行能效比=运行总制冷量/全年累计总用电量

冷源系统测量能力平衡系数=（冷水系统得热量+冷机压缩做功-冷却水系统排热量）/冷却水系统排热量