阿里巴巴数据中心节能减排实例分析

阿里的张北数据中心，千岛湖数据中心都是如何实现节能减排的？阿里的创新实验室都在研究啥高精尖节能技术？快和小编一起来看看~

郭树师：大家上午好，我来自阿里巴巴IDC运营华北区运营团队的，我叫郭树师，花名叫三侠。重点介绍一下阿里巴巴数据中心的节能减排的具体案例，这里面主要有三个案例，一是张北，二是千岛湖，三是创新实验室。

很多人都已经参观或者听说过了张北数据中心，它是一种全新的独立定制的数据中心，这个属于类似于定制和租赁，它的设计的原PUE小于1.25。为什么选择张北呢？其实阿里一直在寻求怎么减少能耗的一种方式方法，或者是一个战略的转型。

自然条件。我们经过多重考察，张北有良好的空气质量，非常充足的冷源，还有充足的风力和太阳能。当地的弃光弃风非常多，我现在在京津地用的电可以转移到张北的风电或广电，就是把这些弃风弃电重新利用。这个图是阿里巴巴1号园区的外景图，它的理念就是说我让风变成电，让风能变成一种计算的能力。张北的风电是非常充足，号称是风电之都，同时还是京津冀战略转移的一种需要，也是为减少北京雾霾的一种需要。

在这里阿里的一个重要的理念就是我怎么最大限度的利用张北的自然条件，为此设计了一个张北的灯墙技术，用自动化的手段来实现这种利用，它的节能特点是冷机作为备用，尽量不用冷机，只有空气质量风强达不到的时候才采用。右上角这个图是阿里巴巴2号数据中心，这两个数据中心已经建成投用。这是张北的实景，就是在张北县城拍摄到的大量的太阳能发电，这些电经过并网以后都可以为数据中心利用，它的装机容量还是非常高的。

结构。另外在机能方面我们采用了钢结构，集装箱式的裁发、还有电力模块，整个变压器和低压并件是一个模组整体组装好的，这样能够快速高效一些。另外是全新设计的框架结构，这是当时满足了张北的这种施工周期非常短，采用了钢结构，一个框架式的，提高了效率。这幅图片我就不说了，比如说EC风机、风墙、电力模块、钢结构。

优化节能方式。节能的手段方式方法其实已经比较普遍了，比如说灯光的节能，冷机的三种模式或者六种模式，或者回风温度能不能提高再提高，气流的优化、EC转速、自然冷源。其实我们的优化节能是多个手段全面推进的。对运维人员的重要性重视目前还没有被提升到一个高度，他每年其实给公司能够带来很大的直接的电费的节省，用心去做，或者是从头就开始把关，在运行当中每提高一个参数，一个湿度，一个阀门，一个变频的赫兹，那么对整个数据中心看似很小，其实它在全年下来整个几百万，几千万乃至上亿的电费是完全有可能的。就是说在此运营理念当中还是呼吁各位老总或者专家，重视对运维人员的培养，他们承担了未来社会节能减排的一个重任，同时为我们环境，这种雾霾的减少也是承担了很大一个重任。目前我们数据中心这么多，耗电量那么大，电是需要燃煤、烧煤、发电而来的，我们数据中心的从业人员，尤其是运维人员任重而道远。

弥漫式送风，就是说整个机房里面没有架空地板，热通道密闭，这个做过机房的人大家都比较清楚。另外这个1路市电直供+1路HVDC，节能技术特点电力系统的效率高、节省其制冷能耗、线路损耗小、线路造价低。当年做的时候也是承担了一定的压力，最终我们把它做成了。

下面一个节能的手段就是说电力监控，现在的电力监控市场上有那么几个主要品牌，监控是我们的一个调度和指挥中心，非常重要，就是他有很多的节能，告警分级，包括数据挖掘都在监控里面，就希望未来的监控有厂家能够做得更好，更达到用户的需求。目前我们对监控的这种渴望还是非常强烈的。还有BA自控，目前市场上就这么几家，而且还有很大的改善空间。包括多种模式的切换，消安防监控，包括我们自己研发更适合自己适用的操作系统，还有一些对全部服务器的温度、功率、电流、电压这种监控，我们自己开发了一个raptor监控。这是张北的一些现场图，左下角是冷站，右上角是自定义的一些系统，这些大部分情况下都可以靠自动化运行，可以手动还可以自动切换。

千岛湖比张北的建成时间长一点，获得了4A级的认证，它当时利用了千岛湖的湖水，从利用湖水制冷到利用坝上草原的这种制冷，其实还是没有逃离阿里的理念，就是如何在全世界范围内去找最适合数据中心的冷源，去找水找风，可能未来还会去找冰雪。这种对未来能源的探索和利用一直都是阿里的梦想，我们把张北的1期建好了以后怎么建，也是我们正在进行一个深层的思考，可能很快就要启动。

千岛湖正好利用了当地政府开发用水的机会，他用水，然后这个水何必让它白白流走呢？我就经过数据中心冷却完，把你的水利用完再给你，其实只是在我这儿过了一下，几乎没有损失，通过这种浇冷的湖水的喷灌，通过风把它冷源吹出来，水没有流失，而冷量留在机房，这是对冷源一个充分的利用。这是千岛湖的原理图，采用的是千岛湖的湖水和市政联合利用这种方式。它的供回水温度设计的是16/21度。同时这里面万一湖水不行了怎么办？还有冷机作为备用，就是说冷机是我们的一个耗电主设备，怎么减少它的开机、运转，其实这个运维是能够做到的。我们没有产生冷，只是对冷经过搬运了一下，属于大自然冷的搬运工，这是千岛湖的一个理念。

千岛湖设计的PUE年均是1.28，水温是10-15度，WUE是小于0.03，接近于0。对千岛湖水质检测报告这是政府的一个检测报告，是完全环保可行的。千岛湖的供电设备也是1路市电+1路HVDC，采用负载均分，还有90%的市电+10%直流，更加节能，10KV直接深入，变压器采用分散式供电结构，变压器供电线路最短，邮机采用中压油机，240V的这些机型在机房大量使用。同时千岛湖数据中心采用高效的新风自然冷技术，在冬季及过渡季节采用室外新风直接为IT设备制冷，该模块最低PUE可以达到1.17。这个是单元化、模块化的一个设计，还有是冷风的密封和盲板的密封，盲板看似是小事，其实运维人员如果用心真正去做了，这一个小动作还是很管用的。

ODC技术按需制冷，这也是我们的一个理念。另外一些探索，alirack和ADM，这些都在做一个更有高效，快速组装的技术，这也是阿里的一个研究方向。另外在千岛湖还有太阳能发电，它和240V直流是联合供电，未来的张北机房比如2期工程也很可能采用太阳能作为一种互补，就是我能够多利用风、太阳能就尽量多用一点，因为尤其是太阳能，太阳能这一块作为一个给风弱一点的一种补充。

同时千岛湖还利用了一个水力发电，就是说那个楼比较高，把水已经抽上来了，既然抽上来了不能白白的流下去，中间利用它的落差再进行二次发电，这些都是节能的一些实际理念，贯穿在整个设计当中，就是不让能源几乎每一个环节都不浪费，那个高楼的落差，我最大限度的进行了利用。

运营管理也能够实现节能减排，比如说DCIM，比如说机房照明控制，还有气流组织改善，制冷工矿，冷通道、温通道的这种湿度灵活，最大限度的调整。

还有错峰填谷，利用电价差进行蓄能。

下一代新的技术和张北的实验室已经在同步进行，张北实验室是对未来各种可能，包括服务器、网络、基础设施，最大限度的进行在实验室里进行挑战，一旦成功，它就快速运用到阿里的几十个机房当中去，就是说它是一个实验室。

这个已经马上要建设了，下一代的技术是充满了希望和挑战的，未来我们有可能改变传统数据的这种电气架构，制冷的能源的这种模式，包括机器人的应用，包括一些比如液冷，还有分布式、电源，都有可能对未来数据中心产生一些很大的影响，这是下一代的技术，这些实际上都是一些探讨，争取我们把PUE未来降低在1.1以下。

其实未来的数据中心会越来越多，我们这一代人，我们这一帮从业人员承载了很多的使命。其中主要是两点，保证业务的安全和不断持续负责任的去优化我们的能源架构，这是我们未来奋斗的一个方向和目标。好，我今天的主题就演讲到这里，谢谢大家！