編者按 為加快推廣先進適用節能技術裝備產品,推動工業和信息化領域節能和能效提升,助力碳達峰、碳中和目標實現,近日,工業和信息化部發布《國家工業節能技術推薦目錄(2021)》和《國家通信業節能技術產品推薦目錄(2021)》,其中包括流程工業節能提效技術、重點用能設備系統節能提效技術、儲能及可再生能源利用技術、智慧能源管控系統技術、余熱余壓利用技術等5大類69項工業節能提效技術,以及綠色數據中心、5G網絡和其他通信業領域等3大類74項技術產品。為加快相關技術推廣應用,現將《國家工業節能技術應用指南與案例(2021)》和《國家通信業節能技術產品應用指南與案例(2021)》予以發布,供參考借鑒。 《國家通信業節能技術產品應用指南與案例(2021)》之二:綠色數據中心高效冷卻及配套技術產品 ? 高彈性冷卻技術通過定制空調盤管墻和風扇墻置于服務器機柜后部,根據需求統一制冷、控制,通過創新的氣流組織減少風阻和局部熱點,使得制冷效率大幅提升。適用于新建和改造的數據中心。華東地區某數據中心采用阿里云計算有限公司的產品作為機房散熱方案,能耗較傳統冷凍水精密空調降低70%,從而提高IT產出4%。預計未來5年市場占有率可達到20%。 ? “冰川”相變冷卻系統以氣泵、液泵、蒸發冷凝器和并聯末端為硬件基礎,加以AI智能控制,靈活滿足數據中心的制冷需求。適用于新建和改造的數據中心。年均制冷負載系數(CLF)可達0.035,單機柜最大支持功率可達30千瓦以上。河北保定某云計算數據中心使用北京百度網訊科技有限公司產品,為200個功率密度10千瓦的機柜提供制冷,“冰川”相變冷卻系統具體配置為6+1,單系統的制冷量為350千瓦。制冷部分年節電272萬千瓦時。預計未來3年市場占有率可達到30%~40%。 ? 數據中心持續供冷與削峰填谷相耦合的水蓄冷產品是在傳統數據中心應急蓄冷罐的基礎上,將冷卻水補水的1/2存儲到蓄冷罐中,降低項目儲水投資。在極端的停水條件下,通過蓄冷罐給冷卻水系統補水,利用可調節布水器調節布水器高度,保障數據中心的安全性。適用于新建數據中心,產品節能率為20%~30%。某數據中心使用北京環渤高科能源技術有限公司產品,共采用2套單臺容量為735立方米自調節型高效水蓄冷設備以及配套系統,年節電38.27萬千瓦時。預計未來5年市場占有率增長100%以上。 ? 噴淋液冷系統是通過將低溫冷卻液送入服務器精準噴淋芯片等發熱單元帶走熱量,冷卻液返回液冷冷卻液分配單元(CDU)與冷卻水換熱處理為低溫冷卻液后再次進入服務器噴淋,冷卻液全程無相變。液冷CDU的冷卻水由冷卻塔和冷水機組提供。適用于新建和改造的數據中心。數據中心滿載運行時,電能使用效率(PUE)值低至1.07,全年平均PUE值處于1.1以下,節電率達50%以上,單體機架功率集成可達50千瓦以上。上海某數據中心使用廣東合一新材料研究院有限公司產品,配備12個機架,每機架額定功率32千瓦,總功率384千瓦,采用噴淋液冷技術,年節電196.22萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到10%。 ? 液/氣雙通道精準高效制冷技術是根據數據中心服務器的熱場特征,高熱流密度元器件(例如CPU)采用“接觸式”液冷通道致冷;低熱流密度元器件(例如主板等)采用“非接觸式”氣冷通道散熱。適用于新建和改造的數據中心。數據中心PUE<1.15,單機架裝機容量≥25千瓦。廣州某數據中心使用廣東申菱環境系統股份有限公司產品,采用45千瓦液/氣雙通道精準高效制冷技術2套,整體PUE低于1.15,相較常規PUE為2.0的機房年節電62.5萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到10%。 ? 節能節水型冷卻塔技術在傳統橫流式冷卻塔的基礎上,應用低氣水比技術路線,降低冷卻塔耗能比,同時減少漂水。適用于新建和改造的數據中心,缺水地區不適宜使用。耗電比在0.030千瓦/(立方米/小時)以下,漂水率小于0.010%。某數據中心使用湖南元亨科技股份有限公司產品,配置4臺冷卻水量800立方米/小時的元亨節能節水冷卻塔,年節電26.1萬千瓦時,節水1.1萬噸。預計未來5年市場規模將增長至8億元/年。 ? 浸入式散熱數據中心由密封的液冷機柜、內部循環模組、換熱冷卻設備、內外控制設備等組成。IT設備完全浸沒在單相導熱液中,通過單相導熱液直接對發熱元件進行熱交換,升溫的導熱液再通過外部驅動系統進行二次熱交換,冷卻后回流到機柜內部,達到控溫效果。某數據中心購買蘭洋(寧波)科技有限公司10臺浸入式散熱數據中心產品,并定制無須散熱硬件的服務器,該數據中心IT設備負載約500千瓦,使用后,年節電341.65萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到60%。 ? 浸沒式交變脈沖電磁波法循環冷卻水處理技術運用特定頻率范圍的交變脈沖電磁波,使電磁波能量有效激勵水分子產生共振,增強水的內部能量,促使冷卻水中形成無附著性的文石及在鋼鐵表面形成磁鐵層,解決結垢和腐蝕問題。同時這種獨特的離子電流脈沖波也具有顯著的微生物滅殺功能,可以控制細菌和藻類的生長。適用于新建和改造的數據中心。某數據中心使用上海莫秋環境有限公司產品,單塔處理循環冷卻水流量575立方米/小時,單套系統年節電8.29萬千瓦時,年節水1.5萬噸,年節能藥劑費8.0萬元。預計5年內市場占有率可達到30%。 ? 數據中心用DLC浸沒式液冷技術是通過將IT設備浸沒在冷卻液里并直接將熱量傳遞給冷卻液,冷卻液吸收熱量后通過液冷主機與水循環系統換熱,水循環系統將熱量帶到外部換熱設備(如冷卻塔、空冷器等)并散發到空氣中,即完成一次液冷系統的散熱循環。適用于新建和改造的數據中心。數據中心使用浸沒式液冷技術,平均PUE值可達到1.1。上海某數據中心使用深圳綠色云圖科技有限公司的直接浸沒式液冷產品,部署了504個機柜,單個機柜功率為11千瓦,年節電728.6萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到8%。 ? 空調節能控制柜技術通過變頻調速技術,在滿足機房制冷量需求情況下,在低負荷時降低壓縮機與風機的轉速,使制冷量與機房實際熱負荷相匹配,從而提高空調效率,實現節能效果。適用于在用數據中心改造??照{節能率(包括壓縮機和風機)可達30%以上。某集團IDC機房使用深圳市共濟科技股份有限公司產品,給空調安裝節能控制柜后,年節電14.43萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到35%。 ? 將智能變頻柜增加在精密空調壓縮機、室內風機供電前端,使其采集室內的溫度信號,根據蒸氣壓縮式制冷理論循環熱力計算結果輸出相應控制信號控制壓縮機、室內風機工作頻率,進而實現降低能耗30%、提高送風溫度精度80%、延長壓縮機壽命200%的功能。杭州某數據中心使用深圳市英維克科技股份有限公司產品,采用智能變頻柜180套。改造后年均節能率30%,年節電1245萬千瓦時。此技術主要針對直膨式定頻機房空調改造,預計未來5年市場占有率可達到10%。 ? 數據中心高效液冷技術及其基礎設施產品通過采用浸沒式相變液冷技術,對傳統風冷數據中心進行系統化變革,節省原冷卻系統約80%的能耗,PUE<1.2,單機柜部署密度>100千瓦,可從冷卻性能、功耗、環境效益等綜合效能方面加快推進數據中心綠色生態化建設步伐。適用于新建和節能改造的數據中心。北京某中心采用曙光數據基礎設施創新技術(北京)股份有限公司產品的88套“1拖2”液冷相變計算單元后,機房配電容量28兆伏安,機房面積僅800平方米,整體系統僅冷卻部分年節電0.5億千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到50%。 ? 機房濕膜加(除)濕技術的加濕方式為機房干熱空氣通過濕膜時,被加濕、降溫和凈化,除濕方式為輸送機房相對濕潤的空氣通過換熱器冷凝除濕。智能控制器實現對濕度的控制。與傳統紅外加濕和電極加濕技術相比,濕膜加(除)濕機節能率可達90%以上。適用于新建和改造的數據中心。浙江某數據中心使用四川斯普信信息技術有限公司產品后,年節電158.9萬千瓦時。預計未來5年實現推廣量10000臺。 ? 數據中心循環冷卻水系統節能技術是應用智慧算法控制冷卻水水質和系統運行參數,通過降低冷卻水供水水溫和制冷機趨近溫度的方式,降低制冷機的制冷單位能耗。適用于新建和改造的數據中心,降低整站能耗5%~10%左右。某數據中心,使用天津鯤飛環??萍加邢薰井a品,年節電132.17萬千瓦時,年節水830噸。預計未來3年市場占有率可達到20%。 ? 智能噴霧系統是利用離心霧化器把水霧化后揮灑在冷凝器進風側平行空間,有效降低了空調冷凝器進風口的環境溫度,提高了冷凝器的熱交換效率,達到降低壓縮機排氣壓力和減少壓縮機功率消耗的目的。適用于數據中心空調的節能技術改造,缺水地區不適宜使用。某數據機房使用天來節能科技(上海)有限公司產品,經對比測試,在空調室外機冷凝器進風側安裝智能噴霧系統的綜合節能率約19%,年節電13.83萬千瓦時。預計未來5年內,國內市場規模(進行霧化節能改造的空調)將達到10000臺,尤其在老舊風冷空調的數據中心改造中有較大的推廣潛力。 ? 數據中心冷卻用高效通風機采用優化葉片,整體優化流場同時電機速度可控效率高,在寬載荷、寬轉速范圍內保持高效低耗,適用于新建和改造的數據中心,適用信息設備負載率范圍為25%~100%。北京某數據中心使用威??巳R特菲爾風機股份有限公司產品進行改造,目前已運行5年,安全可靠無故障,單臺風機年節電約7200千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到30%以上。 ? 高效環保型氟化冷卻液包含全浸沒相變和單相冷卻介質,用于浸沒式(接觸式)液冷。具有價格低、材料相容性好、溫室效應潛能值低的特點。適用于新建和改造的數據中心。產品絕緣不導電、無閃點,臭氧消耗潛能值(ODP)為0,全球變暖潛能值(GWP)<150。浙江某數據機房使用浙江諾亞氟化工有限公司生產的氟化液產品,實現PUE控制在1.1以下。對比同規模常規風冷數據中心可節約65%占地面積,年節電23.5萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到15%。