数据中心黄金法则：不要折腾你的电源

  风能、太阳能和其它替代性能源都能收到良好的投资回报。

  如果数据中心经理有黄金法则的话，那就是：不要折腾你的电源。几乎对于所有的数据中心，它们的电源都是交流电。交流电不仅适合放在书房的单台PC，还适合拥有大量服务器的数据中心。

  美国环境保护署预测未来五年内，数据中心的能源需求量将增长一倍。由于数据中心在能源消耗方面的急剧增长，一些公司开始在将目光转向替代能源，如太阳能电池阵、天然气燃气轮机、燃料电池和水力发电。

  最大的问题是这些替代能源能否为他们提供预期的投资回报，投资回报率的实现需要多长时间。Nemertes 研究集团负责绿色IT项目的分析师Ted Ritter称：“投资回报率是企业转向替代能源的推动力。”

  Ritter称许多公司目前对投资替代能源正在犹豫不决，特别是这是否就意味着替代能源在今后的数据中心中将彻底取代可靠的交流电源，还是仅意味着对交流电源进行补充。他称，在考虑转向替代能源方面还需要考虑一个因素，那就是需要考虑新的可靠的备份电源，而这又将会增加额外的成本，带来新的挑战。

  在本文中我们将为大家介绍一些具有代表性的机构，这些机构都在着手应对这些问题，其中的一些在美国“计算机世界网站”最新公布的《顶级绿色机构》报告中被收录。在一些案例中，这些机构希望能够在15年内充分回收投资。

  加利福尼亚政府机构选择太阳能

  位于美国加利福尼亚圣迭戈的北运输区(NCTD)选择太阳能作为替代能源。尽管NCTD靠近海岸，但是该地区的风力并不能够作为可靠的替代能源。NCTD的数据中心规模虽然相对来说比较小，但是它们足以让该机构每年为大约1200万公共交通工具使用者提供服务，处理所有的票务系统和由车站安全摄像头拍下的视频。

  NCTD向当地电力公司出售太阳能电力以补贴交流电的使用费用

  NCTD的首席信息官Angela Miller称，她的团队认为需要向绿色转变，以更好的保护环境。作为数据中心重新设计的一部分，该机构耗资60万美元建造了大约一个由30块太阳能电池板组成的太阳能电池阵列，同时为现有的服务器和存储系统配置虚拟化技术。此外，他们还为机架配备了新型散热设备。NCTD还向当地电力公司出售太阳能电力以补贴交流电的使用费用(这种作为在加利福尼亚州法律中是被允许的)，这意味着太阳能发电成为了一个新的利润中心。这些太阳能电池板不会直接为建筑提供电力。

  这就像：当地电力公司向NCTD出售交流电，然后NCTD向电力公司出售太阳能电力，以抵消数据中心的电费。该机构制定了一个五年计划，根据计划他们将用出售的太阳能电力抵消建筑物的交流电使用。NCTD的太阳能发电量为15千瓦时，但是本月他们的发电量提高到了450兆瓦，他们计划在五年内让发电量达到1兆瓦时。

  Miller称：“太阳能让数据中心重新设计项目拥有良好的投资回报率。”

  系统整合商Logicalis集团基础设施咨询部门管理顾问Bob Mobach帮助NCTD重新设计了他们的数据中心。他称，在替代能源上实现良好投资回报率的关键是采用虚拟化技术。他解释称，NCTD在采用替代电源之前就已经拥有良好的工作效率，在采用了虚拟化技术后，该机构的效率进一步骤得到了提升。目前该机构的数据中心已经实现了80%的虚拟化。这就是太阳能成功成为该数据中心电力来源的一个主要原因。

  Miller称：“虚拟化非常重要。”他指出，新调整将带来更高的效率，可更好的利用硬件，减少数据中心的占用空间，减少人员数据，方便管理。她称：“我的服务器实际物理占用空间比调整前降低了一半，此外安装的应用增加了许多。”

  圣迭戈的北运输区(NCTD)首席信息官Angela Miller。她的团队认为需要向绿色转变，以更好的保护环境。

  Miller称：“其中有需要注意的地方。如果你想节省费用，你最好对性能进行监控和调整，否则情况不会有所改观，你只是在复制以前出现的错误。”

  分析师们在对类似NCTD的作法表示赞许的同时也警告如果太阳能并不适合所有的数据中心。市场研究公司Forrester Research集团负责替代能源业务的分析师Doug Washburn称：“你能够获得多少太阳能取决于你的数据中心所在的地理位置。如果所在位置阳光充足，你就可以进行太阳能投资。”

  对于为什么太阳能可能不是数据中心最佳替代能源的一个原因在于数据中心每平方英尺的能耗是普通办公楼的10倍，甚至是100倍。数据中心保持正常运行是数据中心的关键。他称：“如果你认为太阳能能够为你的数据中心提供大部分电力是不明智的。”

  此外，Washburn还指出，只能在全天光照充足的地方，太阳能才适用于数据中心。太阳能是“看得见”的能源，在你安装太阳能电池板的同时，你就在和周边的社区表明你正在使用可再生能源，起到了示范作用。Washburn认同虚拟化是太阳能项目取得成功的关键。他称，随着每台机器托管数量的增加，以及存储和设备的虚拟化，数据中心的效率将进一步得到提高。

   

  锡拉丘兹大学选择天然气燃气轮机

  锡拉丘兹大学首席信息官Christopher Sedore称，他们耗资1200万美元建造了一个数据中心，这个数据中心采用了由凯普斯通燃气轮机公司制造的微型天然气燃气轮机，用天然气为数据中心供电。在微型天然气燃气轮机发的电中，0.5兆瓦的电力供应给了大学的数据中心，另外200千瓦的电力供给了其它的用户。此外，微型天然气燃气轮机还负责为附近的建筑供电。

  微型天然气燃气轮机的应用还使得大学拥有了热电联产设备，这意味着他们同时为数据中心和邻近的建筑提供热能和电能。此外，他们还能够将微型天然气燃气轮机发出的多余电能出售给当地的电力公司。

  锡拉丘兹大学耗资1200万美元建造了一个数据中心，其中包括由凯普斯通燃气轮机公司制造的微型天然气燃气轮机。

  奥马哈第一国民银行选择燃料电池

  在为数据中心提供替代能源的方案中最具发展潜力的是氢氧燃料电池。氢氧燃料电池不会产生任何有害气体排放，所以Verizon、全食超市公司和谷歌等公司都选择了该方案作为办公室或卖场的替代能源。

  由于该方案成本过高，仅有少数机构使用燃料电池为数据中心供电。不过由于这一系统非常可靠，美国奥马哈第一国民银行在1999年就出资建造了一个20万平方英尺的由燃料电池供电的数据中心。这个数据中心有足球场大小，四周被沟环绕，看起来像一个城堡。这个数据中心的电能完全来自四台200千瓦的燃料电池发电机。如果数据中心遭遇停电，这种情况几乎没有可能，UPS系统将会提供短时间内的用电。

  在2006年美国氢能源协会于加利福尼亚长滩召开的年会上展示的燃料电池

  奥马哈第一国民银行子公司第一国民物业公司总裁Brenda Dooley称：“在使用燃料电池的过程，我们的数据中心一年的宕机时间只有2秒或3秒。” 第一国民物业公司主要从事房地产和基础设施管理。他称：“我们的系统拥有备份的电池。当我们遭遇停电，电池就会启动，这就是我们的可靠性的来源。”

  Dooley称，信用卡处理需要数据中心拥有极高的可靠性，宕机一小时将会造成600万美元的损失。

  第一国民银行知道使用燃料电池供电非常昂贵。在内布拉斯加州，每千瓦小时的交流电收费大约为5美分，而燃料电池的供电成本约为每千瓦小时12美分。建造一个使用交流电的数据中心需要耗资220万美元，而建造一个同等规模的使用燃料电池的数据中心需要耗资340万美元。Dooley称，这样的投资是值得的，由于银行不会丢失任何一笔交易，因此投资回报率是可观的。

  当然，并不是所有的企业都会为获得高可靠性而耗费巨资。

  Nemertes分析师Ritter称：“目前燃料电源技术还无法支持更大规模的数据中心。但是顺着这条道路发展下去，燃料电池拥将拥有作为备份电池的巨大优势，因为一些数据中心规模必须为交流电源配备备份电源”

  Ritter称，在采用替代电源的考虑中，你需要考虑的一件事是当地的电力公司是否能够提供可靠的服务。他称，奥马哈第一国民银行希望确保他们不会遇到停电的情况，他们愿意为高可靠性电力买单。实际上，Dooley承认他们过去在一年内会遇到一到两次停电，停电时间会持续数分钟，停电会导致交易丢失，为此她们会蒙受数千美元的损失，她们采用燃料电池就是会为终结这种情况。

  数据中心替代能源的前景是光明的。Ritter称，如果传统能源价格继续飚升，今年采用替代能源将成为必然。无论是太阳能、天然气燃气轮机、燃料电池还是诸如潮汐能等其它的能源方案，很明显，新能源将在数据中心的发展中占据重要地位。