机楼用电计量细化颗粒度的精准能耗压降

陈大裕，高小婷，卢运运，王 龙，姚 超

（1.中国移动通信集团广西有限公司梧州分公司网络运营中心，广西 梧州 543002；2.中国移动通信集团广西有限公司梧州分公司工程建设部，广西 梧州 543002）

0 引 言

中国在第75届联合国大会定下了要在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和的宏伟目标。各行各业在节能减排、绿色低碳发展方面开展了积极的探索，结合企业的通信机楼能耗分布基本情况，采取点线面（楼、层、房）细化分项能耗计量的颗粒度，根据用电趋势表定位高能耗机房。针对机房空调制冷系统回风温度与机房环境温度2组数据对比分析，多措并举实现制冷系统能效的优化提升，达到降低机楼综合能耗的目标[1]。

1 系统支撑现状

2021年中国移动通信集团公司动环平台上线能耗项目，满足基本采集计算的总用电量、设备用电、空调用电数据。但由于早期投产的机楼电源用电分布涉及跨楼层、跨机房的连接方式，因此无法准确计算。

同时能耗模块上线，电源使用效率（Power Usage- Effectiveness，PUE）未随着低气温而下降，并一直处于上升的趋势，反复对智能电表的接入设备及测量数据进行核对，均满足在合理的误差范围内，深入分析发现未具备单一业务机房的测量。

在进行现场查勘后，考虑能耗未上线前是粗放式管理，在实际中本地生产楼从供电负载设备分布发现2016年前投产的机楼，早期工艺规划未考虑通信业务快速的发展。在设备方面，普遍存在某套电源输出跨楼层、跨机房的分布供电，因此无法简单通过智能电表或负载电流进行运算，需对不同电源涉及不同楼层、机房或通过比例进行分摊计算。在冷通方面，空调送风方式的多样性，并伴随着设备分布不合理，出风口对应的通道导致产生热岛等机房气流组织凌乱，空调能耗增加，种种因素造成PUE居高不下，如天气气温变化等[2,3]。

2 细化能耗采集计算颗粒度

细化分项能耗计量采取的措施，需完成设备分摊用电和空调分离采集计量。空调方面：摸排各楼层空调分布和用电情况，通过配电箱分离各机房空调接入进行采集用电量。设备方面：摸排各楼层开关电源系统分布情况，直流供电相互渗透至多个楼层和多个机房。通过增加列头柜电流采集测点，产生建设费用或成本支出，且耗时长。根据数据分析，当月如无设备加电时，电流趋向平衡，如图1所示，建议手动统计列头柜电流。维护作业需对开关电源输出直流屏等进行数据测量，引入腾讯文档的在线收集模版，如图2所示。维护作业人员同时上传每套开关电源测量负载数据，申请设备加电后实时更新数据，同步完成各机房设备用电比例的调整，做到用电数据更接近实际。

图1 IT设备用电数据分析

图2 腾讯文档在线收集数据结果

3 Excel数据分析应用

细化分项能耗计量后具备业务机房的用电数据采集，获取数据进行分析和应用，对涉及采集数据和连续日数据的计算，初步使用Excel提供的强大的图表功能，通过函数、公式的计算、切片器的应用、输出趋势图表进行可视化呈现，分析定位能耗高的机房，后期可以根据实例化开发系统，如图3所示。

图3 Excel数据处理应用

4 动环采集空调回风温度与环境温度对比应用

通过运算输出的结果可获得能耗高的机房数据，再通过空调制冷温度调节和关停的手段达到节能的目标。但夏天的高温导致大量的空调回风高、环境温度高的告警，结合机房温度分析，查询机房环境温度/回风温度（空调），如图4所示。对空调最高温度/最低温度的设定值进行调整，同时对空调或温控器安装不合理进行移位安装，通过温度干预避免机房产生高温告警。

图4 空调回风温度与环境温度最高最低值对比

同时应用不同的节能措施进行改造，如热岛区对机架出风口的热风通过管道排放，避免产生热岛等；对于热量需求大的通道，增加机组或风量[4,5]。

5 结 论

从分项能耗计量颗粒度的细化，根据采集的数据计算输出和定位高能耗机房，对比分析环境温度和空调回风温度数据，精准应用优化手段进行能耗压降工作，某机楼PUE由1.8压降至1.7，并且在夏季仍维持在1.7的水平。

通过该方法实现了机楼能耗压降目标路线，解决了机楼点线面(楼、层、房）的问题，从以整栋楼演变至机房为最小颗粒度，完善能耗数据可采集、可计算、可分析、可定位，并最终完成能耗的压降。使用的腾讯文档在线收集功能可减少人工现场抄录产生的错误，形成无纸化，Excel运算和趋势图表的输出，工作扁平化，有效改善和提高了工作效率。