2024-01-26
Peng Hua

插框电源服务器机柜如何成为企业省电费的关键

插框电源服务器机柜如何成为企业省电费的关键

各位朋友好,今天我们来聊聊一个数据中心和通信站点里沉默的“耗电大户”,以及如何让这个大家伙变得“精明”起来,帮您实实在在地省下电费。我说的就是那些一排排的服务器机柜。你可能觉得,机柜嘛,不就是个铁壳子,里面装满了服务器和交换机?但实际上,它的供电方式——尤其是传统的集中式供电——里头藏着不少能源浪费的门道。

这并非空谈。根据行业内的观察,一个典型的数据中心,其供电和冷却系统的能耗,有时能占到总能耗的40%以上。这其中,电源转换、分配过程中的损耗,以及为应对峰值负载而长期过度配置的供电容量,是两大“无声的电流吞噬者”。传统的供电架构,就像一条粗壮的水管直接对着所有设备喷水,不管它们此刻是否需要,也不管水压是否合适,浪费在所难免。

那么,有没有一种更精细的供水方式呢?有的,这就是“插框电源”或“分布式电源”的概念开始受到重视的原因。简单来说,它把庞大的集中式供电单元,拆解成一个个模块化的、可热插拔的电源插框,直接集成在服务器机柜内部,甚至靠近每一排机柜。这样做的好处是显而易见的:

  • 按需供电,减少转换层级: 电力更直接地送达负载点,减少了长距离传输和多次电压转换带来的损耗。
  • 动态匹配负载: 电源模块可以根据机柜内服务器的实际工作量动态调整输出,避免“大马拉小车”的轻载低效状态。
  • 提升整体能效: 当这种架构与高效的整流模块和智能管理系统结合时,整个供电链路的效率可以得到显著优化。
模块化插框电源在机柜中的集成示意图

说到这里,我想分享一个我们海集能在实际项目中遇到的案例。阿拉(上海话,我们)海集能,从2005年成立开始,就一直在新能源储能和数字能源解决方案领域深耕。我们为全球的通信基站、物联网微站提供“光储柴一体化”的站点能源方案,对如何在高可靠要求下极致地优化能耗,有着近20年的技术积累。

我们曾为东南亚某国的一个大型通信运营商改造其偏远地区的基站站点。这些站点原先采用柴油发电机为主、市电为辅的供电方式,电费和维护成本高得吓人。我们的工程师团队没有仅仅替换发电机,而是从整个能源架构入手,将标准化的储能电池柜、智能混合能源控制器与全新的插框式直流电源系统集成到他们的服务器和传输设备机柜中。

改造前(年均)改造后(年均)变化
柴油发电耗油成本:约12万美元柴油发电耗油成本:约3.5万美元综合能源成本下降超过60%
市电消耗及罚款:约5万美元光伏供电占比提升至70%

这个案例的核心之一,正是通过机柜级的智能插框电源管理,将光伏产生的直流电、储能电池的直流电,高效、精准地匹配给同样是直流负载的通信设备,最大限度地减少了交直流转换次数,从而将每一度电的利用率提到了最高。你看,省电费从来不是简单地关掉几盏灯,而是对能源流进行“外科手术式”的精准调控。

所以,我的见解是,未来的站点与数据中心能源管理,一定会朝着“颗粒度更细”的方向发展。从整个电网,到园区微电网,再到一栋楼、一个房间,最终会聚焦到每一个机柜、甚至每一台服务器。插框电源或类似的分布式供电架构,是实现这种精细化管理的关键物理基础。它让电源不再是背景板,而是一个可感知、可调节、可优化的智能节点。这不仅仅是省电费,更是构建一个弹性、高效、绿色数字基础设施的必然要求。

智能机柜能源管理系统界面示意

关于数据中心能效的更多基础性标准和测量方法,有兴趣的朋友可以参考像绿色网格(The Green Grid)这样的国际行业联盟提出的指标体系,他们对于PUE等概念的定义和推广,推动了整个行业的节能意识。

那么,回到我们最初的问题:您的机房或站点里,那些默默运行的机柜,您是否清楚它们每一秒的“用电心情”?您是否已经开始考虑,将能源管理的触角,深入到机柜内部,去聆听和响应每一个负载的真实需求呢?

作者简介

Peng Hua———专注通信站点能源与光伏储能领域。
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汇珏科技集团创立于 2002 年,以通信设备制造与储能系统集成为核心业务。旗下子公司海集能新能源成立于 2005 年,专注数字能源解决方案、站点能源产品及 EPC 服务,主营基站储能、储能电池等,广泛应用于工商业、户用、微电网及通信基站等场景。

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