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国内数据中心配电供电系统概况

时间:2023-03-16 00:23:29 科技观察

据统计,截至2019年底,我国在用数据中心机柜数量为265.8万个,同比增长28.7%。在建数据中心规模约185万个,较2018年增加约43万个。北京、上海、广东三大数据中心集群在用机架数量占全国的31.3%。如果再加上河北、天津、内蒙古、江苏、浙江、福建、海南等京沪广周边地区,这一比例将增加到60%以上。数据中心属于重资产投资行业,其生命周期通常为15-20年。建设周期通常需要2-3年甚至更长,经历选址、设计、施工、验收、检测等一系列环节。土地、水电、宽带、人力等成本,以及数据中心的客户和客户稳定率、重点辐射市场、市场竞争格局、机柜上架率都会影响数据中心的未来运营。厂商在建设数据中心时,会着重考虑当地的土地、人力、水、电、网络等因素,尽量降低数据中心的建设和运营成本。通常,数据中心的总成本包括资本支出和OPEX,其中CAPEX主要包括土建工程和数据中心使用的IT、CT设备的成本,OPEX主要包括数据中心的日常维护成本、电费、房租等。经调查发现,作为用电大户,如果按10年计算,数据中心电费可占总成本的近60%。数据中心服务器等IT设备对供电的连续性和可靠性要求非常高。由于供电系统在数据中心建设中的重要性,包括美国ANSI/TIA-942《数据中心通信设施》和我国GB50174《电子信息系统机房设计规范》相关标准中,对数据提出了一系列要求表1.数据中心配电系统框图2.数据中心配电系统主要结构随着大型和超大型数据中心的兴起在世界和中国,数据处理量的大幅增加带来了数据中心基础设施规模的增加。因此,对电源的可靠性要求也进一步提高。传统的单机/串联热备/N+1直接并机无法实现电源的相互独立,使配套的配电电路无法独立,也就是说各环节可能存在单点故障原因服务器的电源出现故障。因此,随着大型、超大型数据中心的兴起,2N/2(N+1)多电源供电方式逐渐成为主流方案。此类方案对应国标或TIA-942标准中的A/B级数据中心。TierIII/IV数据中心。从数据中心配电系统架构来看,分为市电/油机交流输入系统、UPS供电系统、负载架配电系统三部分;从涉及的产品来看,UPS和低压电器属于数据中心配电系统。系统核心部分具有对产品性能要求高、单个工程价值大的特点。UPS是数据中心内部的主要部件,与服务器的使用量成正比。从需求端来看,互联网行业对UPS的需求比重正在逐步提升;从2016年的11.6%到2019年的15.0%;电信行业UPS需求占比从2016年的13.8%上升到20219年的17.6%。