T/CABEE 104-2025 低碳数据中心设计导则

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资源简介

  ICS 91.040.10

CCS F10

团 体 标 准

T/CABEE 104-2025

低碳数据中心设计导则

Design guideline for low carbon data center

2025-05-15 发布 2025-07-01 实施

中 国 建 筑 节 能 协 会 发 布

中国建筑节能协会团体标准

低碳数据中心设计导则Design guideline for low carbon data center

T/CABEE 104-2025

批准部门:中国建筑节能协会

施行日期:2025 年 7 月 1 日

 

2025 北京

中国建筑节能协会文件

国建节协标〔2025〕38 号

关于发布团体标准《低碳数据中心设计导则》的公告

现批准《低碳数据中心设计导则》为中国建筑节能协会团体标准,标准编号为:T/CABEE 104-2025, 自 2025 年 7月 1 日起实施。

协会委托主编单位收集标准的应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料),并对案例进行宣传。

现予公告。

2025 年 5 月 15 日

前 言

根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法(试行)》(国建节协〔2017〕40号)及《关于印发<2022 年度第一批团体标准制修订计划>的通知》(国建节协〔2022〕16 号)的要求,由中国建筑设计研究院有限公司、亚太建设科技信息研究院有限公司会同有关单位组建编制组,经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外标准和先进经验,并在广泛征求意见的基础上,共同编制了本导则。

本导则的主要内容包括:1 总则;2 术语;3 基本规定;4 建筑与结构低碳设计;5 电气低碳设计;6 空调与给排水低碳设计;7 智能化低碳设计。

本导则的某些内容可能直接或间接涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本导则由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理(联系电话: 010-57811281,邮箱:biaoban@cabee.org),由中国建筑设计研究院有限公司负责具体内容的解释及标准应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料)收集。标准应用过程中如有意见或建议,以及标准相关应用案例,请反馈至中国建筑设计研究院有限公司(联系人:郭利群,联系方式:13801161877 ,邮箱: guolq@cadg.cn ,地址:北京市西城区车公庄大街19号中国建筑设计研究院,邮编:100044)。

本导则主编单位:中国建筑设计研究院有限公司

亚太建设科技信息研究院有限公司

本导则参编单位:北京电信规划设计院有限公司

中元国际(上海)工程设计研究院有限公司中国移动通信集团设计院有限公司

同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司中邮建技术有限公司

中国电子工程设计院有限公司

中国建筑节能协会电气分会

中国建筑节能协会数据中心绿色低碳专业委员会长沙银行股份有限公司

中国城市发展规划设计咨询有限公司

维谛技术有限公司

ABB(中国)有限公司

施耐德电气(中国)有限公司康明斯(中国)投资有限公司珠海派诺科技股份有限公司

依米康科技集团股份有限公司

深圳市艾特网能技术有限公司

深圳科士达科技股份有限公司

科华数据股份有限公司

伊顿电源(上海)有限公司

中电变压器股份有限公司

本导则主要起草人员:欧阳东 郭利群 高庆磊 杨 威 朱慧宾

黄亦明 魏 星 熊文文 包顺强 王 亮冯营伟 杨 峻 黄圣文 陈振球 李朝辉李迎春 张丽娜 赵德秀 林 建 王子其曹维兵 曾显达 郭爱民 陈帮秀 沈文轶林群聪 马莉莎 曾凯军 陈 渊 顾 华李益惠 于 娟

本导则主要审查人员:李德英 王新芳 孟庆祝 姜言涛 吴生庭杜丽娜 冷 飚

1 总则

1.0.1 为了规范和指导低碳数据中心的设计,提高能源利用效率,降低碳排放量,促进数据中心行业的绿色可持续发展,制定本导则。

1.0.2 本导则适用于新建、改扩建的数据中心建筑及园区设计。

1.0.3 低碳数据中心设计必须采取有效措施来减少能源消耗需求。设计应遵循资源优化利用、绿色能源优先、能源效率提升和高效减排等核心原则。各相关专业的设计方案,其标准和效果均不应低于本导则的明确要求。

1.0.4 低碳数据中心设计除应符合本导则的规定外,尚应符合国家现行有关标准和中国建筑节能协会现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 低碳数据中心 low carbon data center

采用可再生能源、高效设备及系统、环保材料、动态运维、智能化自动控制等技术措施,自规划、建造、运维直至废弃全过程中有效降低碳排放量,能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响的数据中心。

2.0.2 建筑低碳设计 low carbon design of buildings

在数据中心建筑专业设计中,通过对园区及单体建筑的合理规划设计、选择节能环保材料等措施,有效降低用能需求,以减少能源消耗和碳排放为目标,进行策划和设计的方法。

2.0.3 结构低碳设计 low carbon design of structural

在数据中心结构专业设计中,通过采用合理的结构体系、采取适当的基础方案和上部结构布置、选择适宜的结构材料和结构构造,以减少能源消耗和碳排放为目标的设计方法。

2.0.4 电气低碳设计 low carbon design of electrical

在数据中心电气专业设计中,通过使用提高配电效率的电气系统架构和节能的电气设备、制定合理的耗能设备运行控制策略、减少能源消耗和化石燃料的使用、利用可再生能源等措施来实现减少电气系统碳排放的设计方法。

2.0.5 空调低碳设计 low carbon design of hvac

在数据中心暖通专业设计中,通过使用节能、环保的暖通系统和设备、减少能源消耗、利用可再生能源等措施来实现减少碳排放的设计方法。

2.0.6 给排水低碳设计 low carbon design of water supply and drainage

在数据中心给排水专业设计中,通过使用节能、节水、环保的给排水设备和系统、降低水资源和能源消耗、减少污染物排放等措施,实现减少碳排放的设计方法。

2.0.7 智能化低碳设计 low carbon design of intelligent

在数据中心智能化专业设计中,通过智能化系统、智能化设备材料、智慧综合应用平台及低碳创新设计措施,提高运营管理效率,减少能源消耗的设计方法。

2.0.8 数字化设计 digital design

通过计算机辅助设计(cad)、计算机图形学(cg)、虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、建筑信息模型(bim)、计算流体动力学(cfd)等数字技术,利用数字化的手段和方法进行设计,从而实现快速、高效、精准的设计过程和结果。

2.0.9 新能源 new energy resources

不使用传统能源如石油、煤炭等,采用清洁、可再生的能源进行发电、运输、供暖等活动的能源。常见的新能源包括风能、太阳能、生物质能等。

2.0.10 电能利用效率 power usage effectiveness(PUE)

表征数据中心电能利用效率的参数,其数值为数据中心内所有用电设备消耗的总电能与所有电子信息设备消耗的总电能之比。

2.0.11 水利用效率 water usage effectiveness(WUE)

表征数据中心水利用效率的参数,其数值为数据中心内所有用水设备消耗的总水量与所有电子信息设备消耗的总电能之比。

2.0.12 碳利用效率 carbon usage effectiveness (CUE)

用于衡量数据中心二氧化碳排放的指标。其数值为总二氧化碳排放量与所有电子信息设备使用的能源消耗之比。

2.0.13 建筑信息模型 building information modeling(BIM)

在建设工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此进行设计、施工、运营的过程和结果的总称。

2.0.14 绿电 green electricity(GE)

通过利用可再生能源产生的电力。

2.0.15 静止无功发生器 static var generator(SVG)

通过自由换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。亦被称高压动态无功补偿发生装置,或静止同步补偿器。

2.0.16 固态变压器 solid-state transformers(SST)

将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合,实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。

3 基本规定

3.0.1 低碳数据中心设计应通过可再生能源的利用、标准化的设计、预制和模块化的设备、智慧化的运维系统等,确保 PUE、WUE、CUE 及碳排放总量等控制指标,并不应低于现行国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015 的规定。

3.0.2 建筑与结构低碳设计应采用低碳材料,并遵循低碳方案设计原则。在设计过程中,应兼顾绿色建筑星级评价标准和装配式建筑的相关要求。为推动建筑与结构的低碳创新应用,设计应采用土建整体预制的设计理念,并融入标准化、模块化、小型化及集约化的机电设备技术。具体应用形式可包括全新风风墙式数据中心、洞库式数据中心以及水下式数据中心等新型数据中心建设方案。

3.0.3 在进行电气设计时,应优先选用新能源,兼顾系统、设备和管理节能。电气低碳创新应用设计包含光储直柔、源网荷储、中压 UPS 系统、UPS 交直流联合供电、集装箱柴油发电机组、固态变压器(SST)和电力系统仿真分析等,可根据项目需要选择相应技术。

3.0.4 在进行空调与给排水设计时,应优先采用冷热源的梯级利用、双向用能、减少污染物排放,兼顾系统、设备和管理节能。空调与给排水低碳创新应用设计包括余热回收、蓄冷储能、液冷系统、天然水体冷却、水下数据中心、洞库数据中心和一体化集成冷站等,可根据项目需要选择相应技术。

3.0.5 在进行智能化设计时,应优先采用人工智能、物联网等新技术,应采用节能设备,宜采用嵌入人工智能技术的智慧化运维管理系统,适合运维需求的动态控制技术,兼顾系统、设备和运维管理节能。智能化低碳创新应用设计包括智能巡检机器人、无人机巡检系统、无人机入侵防御系统、嵌入式 CFD、AI节能调优、智慧能碳管理系统和数字孪生(DT)技术等,可根据项目需要选择相应技术。

4 建筑与结构低碳设计

4.1 一般规定

4.1.1 数据中心建筑低碳设计应包括项目选址、总平面规划布局、工艺设计、建筑造型、功能布局、结构选型、低碳材料和建筑低碳创新设计。

4.1.2 数据中心设计应以节能降碳为核心目标,结合项目地质条件,优先利用自然冷却及本地可再生能源,避免过度开发破坏自然资源;采用土建整体预制、标准化、模块化、小型化及集约化机电设备等设计理念。建筑低碳设计应从园区规划、建筑单体设计和材料应用等方面,采用降碳设计、降低机电系统全年能耗的措施。碳排放计算标准不应低于现行国家标准《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366的规定。

4.2 项目选址

4.2.1 数据中心应避开自然灾害多发区域,如地震、洪水等。在安全可靠的前提下,宜选择低碳能源资源集中、水力、风力、太阳能发电等可再生能源充足、持续稳定、气候适宜、有利于数据中心全生命期节能环保的建设地点。

4.2.2 市政资源的利用应符合下列要求:

1 数据中心选址宜靠近能源产地、信息基础设施等,宜优先利用绿色能源、采用自然冷却方式。

2 数据中心场地周边宜具备便利的公共交通和能源储运。

4.2.3 新型能源的获取应符合下列要求:

1 数据中心在可再生及清洁能源系统设计时,应根据当地政策、资源与适用条件统筹规划。

2 数据中心太阳能利用应结合项目用地太阳辐射量、 日照时长等进行评估。宜结合围护结构需求,合理优化太阳能收集器的布置。

3 数据中心风能利用应进行项目用地风能资源评估。

4 数据中心结合数据中心冷源方案,选择可利用的水体,对其温度、稳定性等进行评估。

5 数据中心应对市政工业余热、余冷等能源进行评估并合理利用。

4.3 规划及布局

4.3.1 数据中心园区规划与布局要求:

1 规划内容:应涵盖园区功能分区划分、用地协调、分期建设时序及容量控制,并符合地方绿色建筑政策要求。

2 布局设计:空间安排需紧凑合理,包括建筑单体位置、交通流线组织、景观节点分布及室外管线综合设计,优先利用自然地形减少土方开挖;符合现行国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T 50378 中场地生态、资源节约等条款规定。

3 规划与布局关系:规划为园区整体结构与功能框架,布局为空间要素落位实施方案,两者需统筹协调,规划指导布局,布局落实规划目标。

4.3.2 数据中心园区低碳规划设计应符合下列要求:

1 场地评估与自然整合:规划阶段应评估场地地质、气候、水文等条件,布局需结合地形、植被等自然环境,并预留风光新能源系统的安装空间与接入条件。

2 微气候优化设计:建筑朝向与间距宜结合全年主导风向,优化场地气流组织,降低冷塔、柴发等室外散热设备的通风阻力;合理配置绿化用地;场地内及周边地表水、再生水应纳入冷却水循环或绿化灌溉系统。

3 低碳技术预留要求:布局时需预留地/空气源热泵、太阳能集热/光伏、余热回收、雨水收集及光储直柔等系统的安装条件,且不得降低建筑结构安全性与相邻区域日照标准。

4.4 建筑及结构的选型

4.4.1 建筑外观设计应符合下列要求:

1 通过控制建筑外观、体形、朝向、楼间距、窗墙比、通风、遮阳、采光等措施,使建筑获得合理的日照及通风,采用降低运维阶段碳排放的措施。

2 单体建筑外围护结构可开启部分应能使建筑获得良好的通风条件,数据中心非机房楼可开启面积比例不宜低于 5%。

3 数据中心应按节约用地、提高建筑使用率的原则进行设计,数据机房造型应满足机房工艺要求,减少装饰性构件。

4 数据中心节能设计不低于现行国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015 的规定。

5 数据中心根据项目需要及日照条件进行遮阳设计并通过模拟软件进行优化设计,宜采用建筑外遮阳系统,应综合比较遮阳效果、自然采光和视觉影响等因素,宜采用外遮阳构造与建筑物的一体化设计。

4.4.2 与自然资源协调的建筑设计应符合下列要求:

1 园区内非机房区域,宜利用自然光,减少人工照明的使用。

2 数据中心应考虑热回收、地源热泵、空气源热泵及太阳能等系统的土建安装条件。

4.4.3 结构选型与低碳设计应符合下列要求:

1 数据中心结构选型应采用对资源消耗少、对环境影响小的结构体系,数据中心机房楼宜优先采用混凝土现浇及钢结构,数据中心非机房楼宜优先采用装配式结构,结构设计应合理选取荷载等参数,不应采用不规则的结构体系。

2 结合项目当地装配式政策要求,数据中心应采用现浇和装配体系的组合方式。采用结构装配式技术降低建设阶段碳排放水平。

3 结构设计应采用合理的柱网,满足数据机房对梁高、净高的需要。

4 有条件可采用模块仓储式等新型结构体系,地震设防烈度高的数据中心可采用减隔震技术。

4.5 低碳材料选用

4.5.1 低碳材料设计应符合下列要求:

1 建筑物室外材料应采用绿色低碳建材,非承重类构件宜采用装配式设计。

2 建筑不应使用吸收热辐射的构造和材料,建筑物屋面和外墙的外表面采用对太阳辐射热吸收率较低的浅色材料。

3 应优先选用本地化生产的材料。

4 在结构选型合理的前提下,数据中心应采用工业化预制结构构件。

5 数据中心应采用施工便捷的结构施工工艺。

4.5.2 室内装饰材料低碳设计应符合下列要求:

1 数据中心室内装饰应采用绿色低碳、可再利用和可再循环建筑材料,减少装饰性材料的应用。

2 数据中心应合理选用高耐久性的装修材料。

4.6 建筑创新设计

4.6.1 全新风风墙式数据中心(图4.6.1)创新应用设计应符合下列要求:

1 采用多台小风机并联运行,利用自然空气冷源实现制冷的新型数据机房。实现无机械制冷或部分自然冷却,提升经济性。

图 4.6.1 全新风风墙式数据中心示意图

2 全新风风墙式数据中心适用于模块化安装、快速部署需求的数据中心。

4.6.2 水下式数据中心创新应用设计应符合下列要求:

1 以水作为冷却介质,通过换热器将热量传递给水体环境,采用“水下数据中心+风光电+储能 ”模式的新型数据中心。利用水源冷却为数据中心提供不间断冷源,并满足环评要求。

2 水下数据中心(图4.6.2)由水下舱体系统、电气系统、空调系统和岸上建筑物等组成。水下数据中心应考虑防泄漏、防腐蚀、防污染措施、水下维护和监测、环境影响评估、能源效率和可持续性等功能。

图 4.6.2 水下数据中心示意图

3 水下数据中心适用于有水体条件且水文地质条件满足水下场站部署与运行环境要求的数据中心。建议具有快速部署、 自然水体资源的数据中心采用

4.6.3 洞库式数据中心创新应用设计应符合下列要求:

1 洞库式数据中心为布置在山体洞库中,利用直通风自然冷却技术的数据中心,山体洞库提供恒温恒湿环境,可抵御极端天气及自然灾害,提供安全稳定的运行环境,并满足环评要求。

2 洞库数据中心(图4.6.3)利用洞库内较低的温度和稳定的气候条件,为数据中心提供自然冷却条件。洞库位置自然隔离的特性,避免噪音和电磁辐射污染,提高运行安全性。

图 4.6.3 洞库数据中心示意图

3 洞库数据中心适用于有山体资源、战略安全性运行需求的数据中心。

4.6.4 集装箱拼接式数据中心(高度集成的数据中心)创新应用设计应符合下列要求:

1 集装箱拼接式数据中心(图4.6.4)包含 IT、网络、供电及制冷设备的移动集装箱,集成了数据中心的各种设备和基础设施,提供了可靠、安全、高效的数据处理能力。

图 4.6.4 集装箱拼接式数据中心示意图

2 集装箱拼接式数据中心适用于有灵活、快速部署、可移动需求的数据中心。

5 电气低碳设计

5.1 一般规定

5.1.1 数据中心电气低碳设计应包括电气新能源应用设计、电气系统低碳应用设计、低碳电气设备选用、电气管理低碳措施、电气低碳创新应用设计等。

5.1.2 电气低碳设计在不低于现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052、

《20kV 及以下变电所设计规范》GB50053、《低压配电设计规范》GB50054、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015 的规定和使用需求的前提下,遵循安全可靠、精细化设计的原则,优化系统架构、优选节能设备、应用场景适合的创新解决方案。

5.1.3 电气设计应在建设和运维阶段采用低碳措施,确保数据中心全生命期的安全、高效便捷。

5.2 电气新能源应用设计

5.2.1 分布式并网型光伏发电系统的光伏组件宜布置在建筑屋顶、立面等部位。系统包括光伏组件、逆变器、并网装置等。光伏发电系统设计应遵循当地中低压分布式电源接入系统规范。

5.2.2 风力发电系统可布置在数据中心屋顶或绿地等部位。风力发电系统设计应遵循当地中低压分布式电源接入系统规范的相关规定。风力发电机组在安装时,应远离车辆运输通道和人员通道等区域。

5.2.3 风光互补发电系统应包含光伏组件、小型风力发电机组、控制器、蓄电池等,适用于中小型数据中心。

5.3 电气系统低碳应用设计

5.3.1 电气系统低碳应用设计宜优先采用光储直柔和源网荷储等创新技术。优先利用可再生能源发电系统,提高绿电在数据中心能源供应的占比,有效降低碳排放。

5.3.2 供配电架构设计应优选各种技术可行的低碳措施,优化传统供配电架构,措施包括主动综合能源管理系统、数字化智慧配电系统、选择更高电压等级等技术方案,对数据中心碳排放强度和绿色能源进行实时有效的监测和控制。

5.3.3 电气设备宜选用一体化配电模块、节能型变压器、高效 UPS、高效柴油发电机、滤波补偿柜、LED 照明等;宜选用智能照明控制系统。

5.4 低碳电气设备选用

5.4.1 一体化配电模块的应用设计应符合下列要求:

1 一体化配电模块是工厂预制,现场模块化组装的成套电气设备。模块组件可包括中压配电柜、变压器、低压配电柜、滤波补偿柜、UPS 输入输出柜、UPS主机、馈线柜等,并配置数字化监控系统,模块的组件可按工程实际需求自由组合。

2 采用一体化配电模块可提高工厂预制化率、缩短工期、减小设备占地空间,降低碳排放。UPS 双变换运行模式下,一体化配电装置整机效率不应小于95%。

3 一体化配电模块的设计应考虑模块内部件、设备的易维护性,UPS 整机可在线更换。

5.4.2 10kV 交直流配电模块的应用设计应符合下列要求:

1 10kV 交直流配电模块将数据中心配电系统的 10kV 隔离柜、变压器、低压配电柜、HVDC 等整合为一套电源装置,预制化生产,现场组装。具有减少配电系统冗余、简化配电链路、提高供电效率、降低供电损耗、节省占地空间等特点。

2 正常运行条件下,10kV 交直流配电模块整机效率不应小于97%。

3 选型应考虑模块内部件、设备的易维护性,按需自由组合系统架构。

5.4.3 节能型变压器的应用设计应符合下列要求:

1 节能变压器是空载、负载损耗相对较小的变压器,空载、负载损耗不应高于现行国家标准《电力变压器能效限定值及能效等级》GB20052 中二级能效限定值。

2 变压器设备损耗不应高于表 5.4.3 的相关指标。

表 5.4.3 变压器损耗对比表

注:此表数据引自国家标准《电力变压器能效限定值及能效等级》GB 20052-2020。

3 低碳数据中心变压器应采用二级及以上能效等级,并优先选用损耗低、节能性好的设备。

5.4.4 高效柴油发电机的应用设计应符合下列要求:

1 高效柴油发电机组是指设备制造、运维、回收利用等环节,具有较低的能耗和较高的燃料转换效率。

2 机组性能等级不应低于G3 级,有连续运行要求时,应合理选择 COP、PRP、 DCP 功率定额,宜采用降低碳排的燃油喷射技术和冷却方式方案等,燃料宜选用

HVO 氢化柴油。应选择机组运行过程中的燃油消耗率低,机油消耗率低,燃气机组废热利用率高,待机状态加热消耗的日平均功率低的设备。

5.4.5 高效不间断电源(UPS)应用设计应符合下列要求:

1 高效 UPS 是指双转换效率高的不间断电源,具备高频变换、智能旁路模式及智能休眠等功能。

2 正常运行条件下,UPS 设备双转换效率不应小于96%(50%负载率时),智能旁路模式不应小于 99%(50%负载率时)。

3 UPS 设备选型应根据负载容量、模块规格、模块冗余量、电池组类型等因素,结合设备的输入电压范围、带载、抗冲击、过载、并机等能力,合理选用效率高、维护便利的高效 UPS。

5.4.6 高压直流(HVDC)应用设计应符合下列要求:

1 高压直流系统(HVDC)是将交流 380V 整流成直流 240V 或 336V 输出的电源装置。具有全模块化结构、单模块功率可选、多种并联、模块冗余、热插拔、整流模块轻载休眠等功能。

2 正常运行条件下,HVDC 设备效率不应小于 96%(50%负载率时)。

3 HVDC 系统选型应根据负载容量、模块规格、模块冗余量、电池组类型及绝缘监测等因素,对输入输出端保护开关的过载能力和短时耐受电流进行核算。

5.4.7 飞轮储能应用设计应符合下列要求:

1 飞轮储能是一种利用高速旋转的飞轮存储能量的不间断电源装置。飞轮储能装置包括储能单元、监控单元、辅助设备、电机变流器及人机界面等部分。

2 飞轮储能转换效率不应低于90%,充放电响应速度为毫秒级。

3 飞轮设备选型根据负荷容量和后备时间的要求,选择系统的配置。飞轮设备应设置在带有通风设施的专用设备用房,楼板承重应满足设备运输及安装要求。

5.4.8 静止无功发生器(SVG)应用设计应符合下列要求:

1 静止无功发生器(SVG)用于无功补偿和三相不平衡治理,具备双向线性的无功补偿能力、瞬时响应速度及谐波抑制功能。

2 SVG 补偿后功率因数应达到0.98 以上,具备无级补偿功能,谐波总量滤除能力不低于 50%,响应时间不超过 20 毫秒。

3 根据补偿容量、安装位置、环境影响、负载类型、谐波滤除等因素进行设备选型。

5.5 电气管理低碳措施

5.5.1 电力监控系统对供配电系统的运行状态和辅助设备进行监测及计量,具有供配电系统运行监视、远程遥控、告警管理、电能质量管理、趋势预测、能耗分析等功能,为上层管理系统提供统一的电力操作和访问服务,提高运维管理效率。当数据中心设置智慧配电管理系统时,电力监控应纳入统一管理。

5.5.2 新型备用电源投切控制系统(ATCS)应用在数据中心备用电源系统,实现备用电源的自动控制投切。ATCS 系统应用于本地化管理本级电源和负载,与其他配电等级的电源转换开关形成逻辑配合,根据管理需求接入电力监控系统实现监视和控制。

5.5.3 变配电系统在线自动测温系统对变配电系统电气设备和线路等设施,进行实时在线温度监测,通过数据实时分析,及时发现隐患和故障,预防事故发生。系统主要由温度传感器、数据采集单元、数据通讯设备,数据呈现单元及应用软件等组成。温度测量精度不大于±1℃ , 响应时间不超过 1 秒。对于变配电室数量较多、位置分散、运维人员有限等条件下的中大型数据中心,宜配置该系统。

5.6 电气低碳创新应用设计

5.6.1 光储直柔创新应用设计应符合下列要求:

1 数据中心园区配电网下,采用太阳能光伏、储能、直流配电及柔性交互等技术的新型配电系统,构建独立运行的微电网子系统,通过能源柔性调控,主动改变从市政电网用电功率,实现供电和用电曲线部分解耦,减少线损与变换损耗,提高光伏就地消纳率。

2 光储直柔系统(图 5.6.1)包括 AC-DC 双向变换、配电保护、DC-DC 变换、监控系统等,分为组件和控制系统级别。采用双级性或单极性直流线路,配置中央能源管理系统提供多策略柔性调控功能,并不应低于现行国家标准《中低压直流配电电压导则》GB/T 35737 的规定。

图 5.6.1 光储直柔系统框图

1-110kV 变压器;2-10kV 母线;3-10kV 变压器;4-AC 变换器 ;5-直流母线;6-PCS ;

3 光储直柔应用创新设计可应用于非机房楼供配电系统或机房楼辅助设备供配电系统。

5.6.2 源网荷储创新应用设计应符合下列要求:

1 在数据中心园区内,源网荷储技术以“ 电源、电网、负荷、储能 ”为整体规划,通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式,采用智能电网、智能负荷管理、需求侧响应、储能等技术,优化电力分配和调度,提高电力系统的稳定性和效率,实现能源资源的最大化利用。

2 源网荷储由网架结构(源网荷储系统框图见图 5.6.2-1)和系统管理(管理系统框图见图 5.6.2-2)两部分组成。网架结构包括交/直流微网、储能系统、新能源及并网系统等;系统管理包括数据采集层、数据处理层、调度管理层,对接虚拟电厂云平台;通过对能源的集中管理和优化控制,响应电力需求侧的调度,实现发电预测、负荷用电预测,为数据中心的弹性供电提供支持。

图 5.6.2-1 源网荷储系统框图

1-110kV;2-10kV 母线 ;3-光伏并网;4-交流微电网;5-直流微电网;6-AC;7-DC;8-储能单元。

图 5.6.2-2 管理系统框图

3 源网荷储创新应用设计适用于分布式光伏装机容量超过总负荷的 10%及以上的场景。

5.6.3 中压 UPS 系统(架构示意图见图 5.6.3)创新应用设计应符合下列要求:

1 中压 UPS 系统是基于阻抗隔离静态转换架构,模块化配置,用于兆瓦级功率保护的一种新型关键电源设备,采用中压系统运行,系统储能支持需求侧响应。扩大受保护负载区域,减少开关设备数量,降低关键电力设施建设和运行成本。

2 中压系统运行,离线式结构,2-4ms 切换时间,从 50%到 100%的负荷下效率不应低于98%,占地面积小,变流器即插即用。

图 5.6.3 架构框图(2N)

1-A 路 10kV;2-柴油发电机;3-B 路 10kV;4-中压配电柜;5-中压 UPS;6-10/0.4kV 变压器;

3 中压 UPS 系统适合于园区内自建 35~220kV 变电站的场所。

5.6.4 UPS 交直流联合供电(系统技术框图见图 5.6.4)创新应用设计应符合下列要求:

1 UPS 交直流联合供电是指外市电正常,变压器或 UPS 出现过载的情况下, UPS 转换至静态旁路,蓄电池组通过逆变器将存储的能量释放至负荷侧,以针对负荷侧用电高峰的短时供电,达到负载侧削峰的作用。

2 当数据中心负载大于变压器额定容量时,该系统启动市电和蓄电池联合供电工作模式。可以短时间内为增加的负荷提供电力供应,提高系统供电容量。UPS交直流联合供电可以根据负荷需求和电价等因素优化能源的利用方式,在负荷高峰期或峰值电价时,UPS 旁路联合逆变器为负载提供电力,减少对市电的使用。

图 5.6.4 系统技术框图

1-旁路输入;2-主路输入;3-整流器 ;4-静态开关;5-逆变器;6-输出;7-蓄电池组;

3 UPS 交直流联合供电适用于需要节能的场合。削峰能力取决于 UPS 系统配置的蓄电池容量。

5.6.5 新型集装箱柴油发电机组(集装箱柴油发电机组堆叠示意图见图 5.6.5-1,图 5.6.5-2)创新应用设计应符合下列要求:

1 新型集装箱柴油发电机组可无钢架平台堆叠摆放、有效节省空间。集装箱柴油发电机组内部应包含油箱、排烟消音器、散热水箱、消防系统和接地电阻柜等设施。宜采用CFD 模拟检测热点故障。

2 新型集装箱柴油发电机组应符合标准化设计,可实现工厂预制、现场安装及快速交付的能力。集装箱体可堆叠,从而节省建设投资和建设周期。

图 5.6.5-1 集装箱柴油发电机组堆叠示意图(一)

图 5.6.5-2 集装箱柴油发电机组堆叠示意图(二)

3 新型集装箱柴油发电机组适合于用地紧张、噪音敏感的场所。

5.6.6 固态变压器(SST)(固态变压器直流系统框图见图 5.6.6-1,固态变压器交流系统框图见图 5.6.6-2)创新应用设计应符合下列要求:

1 固态变压器是电力电子变换技术的变压器,具有高效率、高可靠性、占地面积小、支持快速部署等优势,可提供双向功率流、无功功率控制及谐波抑制等功能,可替代传统变压器和部分低压配电设备,降低成本。

2 实现电压等级变换和电力传输,无需无功补偿和谐波抑制设备,适配可再生能源接入并组成园区微电网;高压侧交流输入,低压侧可输出直流或交流,并可提供双向功率流动,实现电能路由器功能。

图 5.6.6-1 固态变压器直流系统框图

1-电网;2-交流 10kV;3-10kVSST;4-DC240V/336V;5-一次分配;6-柴发系统;7-蓄电池组;

图 5.6.6-2 固态变压器交流系统框图

1-电网;2-交流 10kV;3-10kVSST;4-AC336V;5-一次分配;6-柴发系统;7-蓄电池组;

3 固态变压器(SST)适用于“光储直柔 ”直流微网供配电场景。

5.6.7 电力系统仿真分析创新应用设计应符合下列要求:

1 数据中心电气设计阶段,宜采用电力系统仿真分析软件,从系统建模、仿真计算、设备选择及保护分析等方面进行模拟、计算、规划及仿真预测。

2 仿真分析软件应具有潮流分析、短路计算、保护选择性分析、谐波分析、电缆载流量分析、弧闪分析、故障分析及新能源接入等功能(断路器选择性示意图见图 5.6.7)。

图 5.6.7 断路器选择性示意图

3 电力系统仿真分析软件适用于数据中心电气系统精细化设计。

6 空调与给排水低碳设计

6.1 一般规定

6.1.1 数据中心空调与给排水低碳设计应包括低碳冷热源应用设计、系统低碳设计、设备低碳设计、管理低碳措施和低碳创新应用设计等内容。

6.1.2 空调与给排水低碳设计应遵循节能高效、绿色环保理念,结合项目所在地域特点优选低碳高效冷却方案,并应通过优化系统架构、节能高效设备选用降低碳排放量。

6.1.3 空调与给排水设计应遵循静态设计、动态运维的理念,应考虑建设和运维阶段的低碳措施,确保数据中心全生命期的安全、便捷和高效。

6.2 低碳冷热源应用设计

6.2.1 低碳冷热源技术方案应综合考虑数据中心建设地点的气候环境等自然条件,能源及环保政策要求,根据数据中心保障等级、机架数量、功率密度、使用性质等合理确定,使区域能源综合利用与耦合、多能互补。冷、热源系统应具备根据室外环境、运行负荷变化自动调节负荷的能力,宜利用人工智能技术实现自主寻优,降低系统功耗。

6.2.2 数据中心低碳冷源设计应满足下列要求:

1 冷源设计应基于对服务对象实际需求的深入调研确定供冷品质,采用节能高效设备、利用自然冷源等节能技术,满足项目实际需求。当供水量符合项目需求或室外空气质量优良时,宜利用冷媒(氟)泵、蒸发冷却技术、室外低温空气直接通风冷却或液冷等技术措施,以提高自然冷源利用率;

2 项目所在地可再生能源充足时,宜优先采用可再生能源;

3 项目所在地有工业余热、余冷时,宜优先利用余热、余冷替代电动压缩式机组为数据中心供冷。余热、余冷不能保证连续供应时,应设置辅助冷源;

4 长期高热地区应优先采用逼近温度较低的冷却塔、室外散热设备喷雾等措施优化冷源设备散热条件;

5 制冷系统应采用低碳、低全球变暖潜能值制冷剂。

6.2.3 数据中心低碳热源设计应满足下列要求:

1 当数据中心项目或其周边确有供热需求时,宜优先采用热回收技术,合理利用数据中心废热;

2 在技术经济合理的情况下,热源宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。当采用可再生能源受到气候等原因的限制无法保证时,应设置辅助热源;

3 可再生能源利用不应低于现行国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015 的规定。

6.2.4数据中心自然冷源是利用周围环境中空气、水等作为冷却介质,降低数据中心温度,减少数据中心能耗和碳排放。自然冷源应用技术包括水冷换热器、室外空气直接冷却、间接蒸发冷空调机组、氟泵自然冷却等技术。

6.2.5数据中心常用热泵技术包括空气源、水源和地源热泵。数据中心采用热泵技术回收数据中心废热,为辅助区提供供暖热源。当采用地源热泵时,应考虑土壤热平衡措施。

6.3 空调与给排水系统低碳设计

6.3.1数据中心空调系统包括风冷/水冷直膨冷却、间接蒸发冷却、悬浮压缩机氟泵复合多联、水冷或风冷冷冻水冷却、风冷氟泵冷却和直接或间接液冷等系统。数据中心给排水系统由给水、中水、雨水和事故排水等系统组成。

6.3.2系统低碳设计应满足下列要求:

1 风冷直膨/氟泵冷却系统,应缩短室内外机连管长度,降低室内外机高差,提高送回风温度。

2 间接蒸发冷却系统,应选用高换热效率的换热芯体,采用变频风机和压缩机等技术,提高送回风温度。

3 悬浮压缩机氟泵复合多联系统,应合理规划系统冗余配置;当供水量满足项目需求,宜优先选用蒸发冷凝型设备,并需设置 12h 蓄水量,满足室外蒸发式冷却器散热,当供水量不足时可采用风冷冷凝器散热。

4 冷冻水系统,空调水系统管路应合理规划管线路由,采取减少管道长度等降低系统阻力的措施;选择高供水温度,延长系统自然冷却模式运行时间;应优先采用变频、磁悬浮等技术。

5 数据中心应采用CFD 模拟技术对气流组织、温度、湿度分布等进行仿真模拟和展示。采用数字孪生技术在末端设备改变或服务器上架调整前进行预判,选择最佳方案。

6 给水系统宜采用市政水直供系统。当需要加压供水时,应采用变频设备。

7 循环冷却水和补水的水质应满足现行国家标准《采暖空调系统水质》GB/T 29044 的相关条款规定。冷却塔水处理可利用物理、化学、生物法来提高冷却塔的浓缩倍数,降低冷却塔的补水量。

8 数据中心项目根据项目的规模,宜选用雨水回收利用系统,用于灌溉、冲厕、清洗和清洁等。

9 数据中心冷却用水宜优先采用市政中水;中水作为直流冷却水或循环冷却水补水时,应对其作相应的处理并不应低于现行国家标准《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923 和《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T 50050 的规定。

10 有条件时,宜采用空气换热器将主机房余热供给外区冬季有供热需求房间的措施。

6.4 空调与给排水设备低碳设计

6.4.1高效冷水机组应用设计应符合下列要求:

1 高效冷水机组应选用高效压缩机、低阻蒸发器和低阻冷凝器。

2 机组性能系数(COP)和综合部分负荷性能系数(IPLV)不应低于现行国家标准《冷水机组能效限定值及能效等级》GB 19577 中 1 级能效等级的规定。

3 根据项目水资源条件,选择水冷或风冷冷水机组。根据制冷量、冷冻和冷却水供/回水温度、设备工作压力、供电电压等级等设计需求,合理选型。平面布局应考虑设备运输、运维检修空间等因素。

6.4.2 间接蒸发冷却机组应用设计应符合下列要求:

1 间接蒸发冷却机组机组运行应分三种模式:干模式、湿模式、混合模式。

2 间接蒸发冷却机组不同地区蒸发冷却效率不宜小于表6.4.2 的值。

表 6.4.2 不同地区蒸发冷却效率推荐表

3 数据中心间接蒸发冷却机组的选用,应考虑项目地环境温度、湿度、水源质量、室外空气品质和建筑形体等因素。室外布置机组时,应采取防风、防雨、防冻、防腐蚀措施;根据数据中心等级需求,可配置双路供电接口;平面布局应考虑设备运输、运维检修空间等因素。

6.4.3高效氟泵自然冷却机组应用设计应符合下列要求:

1 高效氟泵自然冷却机组应采用压缩机与制冷剂泵相结合的方式,最大程度利用室外自然冷源。室内侧应采用EC 风机、变频压缩机、大面积蒸发器等;室外侧宜采用集中式室外机,内置变频氟泵模块,雾化喷淋或膜蒸发冷凝器等。

2 高效氟泵自然冷却机组应具备压缩机、氟泵、双擎等三种运行模式,全年能效比 AEER 不应小于 9。

3 对于水资源缺乏地区,可优先选用高效氟泵自然冷却机组,具有自动调节运行模式;根据室外气温自动调节压缩机模式、氟泵模式、以及双擎模式;室外机布置气流组织应合理,避免热气流回流,影响机组能效。

6.4.4节能空调末端设备应用设计应符合下列要求:

1 节能空调末端设备应采用高效节能的送风设备,合理的送风方式和AI 智能控制技术。常用的形式包括房间式、风墙式、列间式、门板式等机房空调。

2 不同的末端型式可搭配冷冻水型、风冷型、氟泵自然冷型、水氟换热型、热管型等多种冷源型式,部分末端可融入加热、加湿等功能。

3 数据中心应根据用户需要、机柜功率密度、维护能力、地区适用性、建筑适用性等因素,综合评估选择合适形式的空调末端;气流组织应合理,避免气流短路;设备布置应考虑设备运输、运维检修空间等因素。

6.4.5悬浮压缩机氟泵复合多联系统空调设备应用设计应符合下列要求:

1 悬浮压缩机氟泵复合多联系统应采用了蒸发冷凝、悬浮式压缩机、变频、氟泵、多联等技术,配置多种末端型式。运行模式有压缩机制冷模式、氟泵自然冷却模式、压缩机和氟泵混合模式。

2 悬浮蒸发氟泵耦合多联系统融合了多种节能技术,具备高能效比。能效指标不应低于现行国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015 中单元式空气调节机的相关规定。

3 设计时要关注室外冷凝器的占地面积及进出风气流组织,避免或降低热岛效应以优化节能效果;宜做蒸发冷凝器的水侧结垢、堵塞时的可维护设计;对于缺水地区亦可采用风冷冷凝器。

6.4.6冷却塔节能技术应用设计应符合下列要求:

1 节能冷却塔应优化塔体结构和布局,应采用高效布水器和填料、变频风机、节能水泵和智能化控制系统。

2 节能冷却塔能效不应低于现行国家标准《机械通风冷却塔》GB/T 7190 中1 级能效等级的规定。

3 节能冷却塔的形式应根据项目当地湿球温度和冷却系统要求确定。全年供冷用节能冷却塔应根据冬季运行工况校核冷却塔散热面积;平面布局应考虑散热气流组织、设备运输、运维检修空间等;对于噪声有严格控制要求的项目,冷却塔应采取必要的降噪措施。

6.4.7变频供水设备应用设计应符合下列要求:

1 变频供水设备应由压力传感器、变频器、给水泵群组和可编程 PID 控制器等组成,通过微机控制变频调速实现恒压供水。

2 变频供水设备能耗指标应符合现行行业标准《二次供水设备节能认证技术规范》CQC 3153 的相关规定;

3 变频供水设备的选择,应考虑流量、扬程、变频调节范围、安全性能和节能等因素。

6.5 空调与给排水管理低碳措施

6.5.1 冷源主机群控策略:冷源主机群控策略是为优化冷却系统的能效和运行效果,在冷机、冷却塔、板换和水泵等设备之间进行调控。群控策略包括根据负荷情况,自动进行变频调速、轮换运行、热备运行、负荷均衡、优先级控制、协同调节、预测调节、故障切换和能耗优化等。

6.5.2 空调末端控制策略:空调末端机组通过网络实现多机群组控制功能,包括备份、轮巡、避免竞争运行等。

6.5.3 测量设备和系统应满足下列要求:

1 应在规定的对应测量点进行测量。可安装固定测量设备或利用供电、空调和 IT 设备内置的测量功能;

2 测量设备的精度要求 1 级精度及以上;

3 采用支持无线网络自动上报或自动获取能耗数据的智能测量仪表,实现能耗远程、 自动化采集;

4 建设能效智能管理系统,实现对能耗数据的统计、分析和能效指标的自动计算。

6.6 空调与给排水低碳创新应用设计

6.6.1 余热回收创新应用设计应符合下列要求:

1 数据中心余热回收是一种利用数据机房产生的热量进行能源回收和再利 用的技术,提供用于供暖、热水或其他用途的能源供应,降低能源消耗和碳排放。

2 数据中心余热回收包括空气冷却余热回收和水冷却余热回收,应选品位需求低、用热时间长的热用户,如设施农业等。当对外供热时,应符合地方或行业政策。

3 余热回收技术适用于数据中心及周边有用热需求的数据中心。

6.6.2蓄冷储能创新应用设计应符合下列要求:

1 数据中心蓄冷应利用水或冰作为媒介储存和调节冷能,包括冰蓄冷和水蓄冷。蓄冷技术可平衡冷却需求与电力消耗,优化资源配置,减少对制冷机组的依赖,提高能源效率和可持续性。

2 利用夜间电网低谷时段开启制冷主机,将建筑物空调所需的冷量以冷水或冰的方式储存起来,白天电网高峰时,进行冷水或融冰供冷的空调系统。

3 蓄冷储能技术适用于电力峰谷价差大于4:1 的地区。

6.6.3液冷系统创新应用设计应符合下列要求:

1 液冷应选用无毒液体作为冷媒,分为冷板式、浸没式和喷淋式等方式,可提高数据中心计算能力、部署密度和能源效率。

2 液冷系统具有占地面积小、散热效率高、可靠性强、应用灵活、可持续等特点。

3 适用于部署高功率密度机柜的数据中心。

6.6.4天然水体冷却创新应用设计应符合下列要求:

1 数据中心天然水体冷却应利用天然水体直接或间接来实现数据中心散热,水体分为江、河、湖、海四种,应符合环评要求。

2 靠近江、河、湖、海的数据中心,利用低温天然水体通过热交换装置与数据中心内空调水系统换热,提供持续制冷条件。

3 天然水体冷却技术适用于水体供应可靠、水质符合使用要求、冷却系统设计合理,对环境无影响的数据中心。

6.6.5一体化集成冷站创新应用设计应符合下列要求:

1 一体化集成冷站应为设置在箱体内的预制式高效制冷机房,由制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、水处理系统、定压补水系统和冷却塔等组成。

2 用户只需接连一体化集成冷站冷冻水进出接口即可使用,方便快捷,具备较高效率;设置自然冷却换热器能够根据湿球温度调整水循环,充分利用室外冷源提高机组能效比。

3 适用于室内空间受限,无法设置制冷站房,但需采用水冷冷冻水空调系统的数据中心。

7 智能化低碳设计

7.1 一般规定

7.1.1 数据中心智能化低碳设计应包括智能化系统低碳设计、智能化材料设备低碳设计、低碳综合管理平台设计和智能化低碳创新设计等。

7.1.2 智能化低碳设计要遵循安全可靠、节能高效、绿色环保等原则,合理规划系统架构,优化节能指标,具有可扩展性。

7.1.3 智能化设计应通过低碳综合管理平台实现低碳能效管理目标要求;机电设计应预留智能化系统通信接口。

7.2 智能化系统低碳设计

7.2.1 智能化系统架构由感知与执行层、传输层、平台与应用层构成。数据中心常用智能化系统包括机房动环监控系统(PEMS)、建筑设备监控系统(BAS)、安全防范系统(SAS)、智慧配电管理系统(PMS)、低碳综合管理平台(DCIM)及总控中心(ECC)配套系统等。

7.2.2 机房动环监控系统低碳应用设计应符合下列要求:

1 机房动环监控系统(PEMS)是通过嵌入式采集器监控主机房及支持区内的环境参数、机房设备的运行状态、告警及记录等。

2 机房动环监控系统(PEMS)具有监测、监控、能效管理、告警、配置管理、安全管理、报表管理等功能。服务器及上位机软件应具有冗余热备功能。

7.2.3 建筑设备监控系统低碳应用设计应符合下列要求:

1 建筑设备监控系统(BAS)是通过可编程逻辑控制器(PLC)或现场控制器(DDC)监控建筑环境参数、供配电、送排风、给排水、电梯、冷源等建筑设备的运行状态、告警及记录等。

2 建筑设备监控系统(BAS)具有监测、监控、能效管理、告警、配置管理、安全管理、报表管理等功能。支持 C/S 及 B/S 架构,PLC 与 DDC 应具有双 IP网络口,服务器及上位机软件具有冗余热备功能,BAS 系统故障或断电时阀门应具有自持功能,冷机及水泵应保持原有运行状态。

7.2.4 安全防范系统低碳应用设计应符合下列要求:

1 安全防范系统(SAS)包括入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车管理及安全防范综合管理平台等。

2 安全防范系统(SAS)具有智慧监控、通行管理、停车管理及入侵告警等功能。宜采用数字化、POE 供电、AI 智慧监控等技术。

7.2.5 智慧配电管理系统低碳应用设计应符合下列要求:

1 智慧配电管理系统(PMS)是通过信息采集器监控变压器、UPS、蓄电池、

光伏储能、柴油发电机、列头柜等供配电设备的运行状态、告警及记录等。

2 智慧配电管理系统(PMS)具有数据收集、状态监控、趋势分析、故障告警、事件记录、弹性调度及智慧管理等功能。支持 C/S 及 B/S 架构,服务器及上位机软件应具有冗余热备功能。可选用电预测、发电预测、弹性调度等功能,可支持与地方虚拟电厂云平台对接,实现需求侧响应。

7.2.6 总控中心配套系统低碳应用设计应符合下列要求:

1 总控中心(ECC)是为数据中心各系统提供集中监控、指挥调度、技术支持和应急演练的监控中心平台。总控中心通常由大屏显示区、值守坐席区、会议与指挥调度区、智能化机房区等组成。

2 总控中心(ECC) 配套系统具有大屏显示、信号调度、会议扩声、视频监控、集中控制等功能,采用低碳节能产品。

7.3 智能化材料设备低碳要求

7.3.1 综合布线材料选用应符合下列要求:

1 综合布线材料包括光缆与铜缆等材料。

2 综合布线低碳材料选用宜采用预端接MPO 光缆布线系统及高密度 6A 以上低烟无卤线缆铜缆布线系统、电线电缆中氟含量不得大于0.1%、敷设在隐蔽通风空间的线缆应满足表 7.3.1 的要求。

表 7.3.1 电缆技术要求

注:合规性验证应依据第三方检测报告或第三方认证证书。

7.3.2 信息设备选用应符合下列要求:

1 信息设备包括服务器及存储设备、微型计算机及显示器、以太网交换机、网络防火墙等。

2 信息设备选用宜采用绿色制造技术生产的部品及部件,服务器及存储设备应满足表 7.3.2-1 的要求,以太网交换机应满足表 7.3.2-2 的要求。

表 7.3.2-1服务器及存储设备技术指标要求

注:1 合规性验证应依据第三方检测报告或第三方认证证书。

2 技术要求依据《绿色数据中心政府采购需求标准(试行)》(财库〔2023〕7 号)执行。

表 7.3.2-2 以太网交换机技术指标要求

注:1 合规性验证应依据第三方检测报告或第三方认证证书。

2 技术要求依据《绿色数据中心政府采购需求标准(试行)》(财库〔2023〕7 号)执行。

7.3.3 感知层设备选用应符合下列要求:

1 感知层设备包括传感器、探测器及执行器等。

2 感知层设备应采用满足测量精度要求的低功耗设备。

7.4 低碳综合管理平台要求

7.4.1 平台概述及组成应满足下列要求:

1 低碳综合管理平台(DCIM)是对数据中心基础设施进行实时集中监控与联动的数字管理平台,通过统计分析、AI算法、低碳策略等平台应用来实现低碳数据中心安全高效运维。

2 低碳综合管理平台(DCIM)由数据中心基础设施层、网络传输层、管理平台层、低碳创新应用层组成。

7.4.2 平台功能应满足下列要求:

1 低碳基本功能包括智能监控与系统联动、告警管理、安全模块及报表生成等功能,实时展示电能效 PUE、水能效 WUE、制冷效率 CLF、电力损耗 PLF、碳排放 CUE、可再生能源系数 REF、机柜资源利用率 RRA、算力负荷利用率CLA、网络资源利用率 NRA、单位信息流量综合能耗 UIFE 等关键指标。

2 低碳创新功能包括智能巡检机器人、无人机巡检、嵌入式 CFD、AI节能寻优、智慧能碳管理、数字孪生(DT)等。

7.4.3 数据管理应满足下列要求:

1 低碳综合管理平台应提供标准数据API 接口,通讯接口协议包括 SNMP、 Webservice、Moudbus、TCP/IP、OPC、IEC、BACnet 等。

2 平台应支持主备服务器自动切换,主备切换时间、系统响应时间及刷新时间应满足实际需求。

7.5 智能化低碳创新应用设计

7.5.1 智能巡检机器人(系统框图见图 7.5.1)创新应用设计应符合下列要求: 1 智能巡检机器人(IIR)包括轮式、足式、导轨等移动类型,可集成智能识别相机、高清夜视相机、红外成像、环境监测传感器、激光导航、超声波传感等智能单元模块,可对机房空间环境、场地基础设施、机架设备等进行全自动周期性巡检,实现无人运维服务模式。

2 智能巡检机器人具有自动巡视、避障、充电、遥控、数据中心环境参数与设备状态实时在线可视、在线设备盘点等功能。

图 7.5.1 智能巡检机器人系统框图

3 智能巡检机器人适用于数据中心主机房和辅助区进行自动巡检工作场景。

7.5.2 无人机巡检系统(系统框图见图 7.5.2)创新应用设计应符合下列要求: 1 无人机巡检系统 (UAVIS)应由无人机机架、飞机负载及遥控器等组成,可实现低碳数据中心园区空中立体安防体系的要求。

2 无人机巡检系统具有远距离实时图像传输到控制主机或总控中心、设置自动飞行线路和飞行任务、远程对现场进行精准指挥等功能。

图 7.5.2 无人机巡检系统应用系统框图

3 无人机巡检可应用于低碳数据中心园区周界巡逻、定点查看、空中监控、应急指挥等场景要求。

7.5.3 无人机入侵防御系统(系统框图见图 7.5.3)创新应用设计应符合下列要求:

1 无人机入侵防御系统 (UAVIPS)包括手持式、车载、固定平台式等部署方式,满足对保护区域进行全范围探测和识别,对保护区域内入侵的无人机实施迫降、驱赶等反制措施,为低碳数据中心建立多维度立体防范措施的要求。

2 无人机入侵防御系统主要包含频谱、雷达、声学传感器、光学和热传感器等探测手段,具有立体感知、告警、取证和反制等功能。

图 7.5.3 无人机入侵防御系统框图

3 无人机入侵防御系统可满足低碳数据中心园区为防御来自空中入侵、骚扰、攻击等威胁行为发生的各种场景要求。

7.5.4 嵌入式 CFD 创新应用设计应符合下列要求:

1 嵌入式 CFD(ECFD)利用设计 CAD 和运维 DCIM 软件中嵌入 CFD 软件模块,

实现对数据中心的机柜单元、机房内及机房外的气流组织、温度、湿度进行计算机仿真模拟,通过最小化热空气的冷热再循环及冷空气旁通,优化空调设置及参数配置,实现 CFD 优化机房气流组织的节能应用要求。

2 嵌入式 CFD(ECFD)具有机房气流组织热仿真、DCIE-数据中心基础设施效率、RTI-返回温度指数、RCI_HI-机架冷却指数-高、RCI_LO-机架冷却指数-低、设施总能耗 、运行费用和节省费用计算等功能。

3 嵌入式 CFD(ECFD)可用于设计阶段和运维阶段。

7.5.5 AI节能寻优(系统框图见图 7.5.5)创新应用设计应符合下列要求:

1 AI节能寻优(AIEST)利用基于AI算法驱动的制冷系统调优方案,通过大数据深度学习算法训练,寻找到最优或次优的策略。实现对启停台数、运行频率和冷冻水温度等空调系统参数的优化控制,满足整体寻优,提高数据中心能源利用率的要求。

2 AI 节能寻优(AIEST)具有数据采集、挖掘、清洗与深度学习,配置安全沙箱,数据健康度约束,策略寻优过程约束及策略寻优结果约束、实现冷机AI群控、全局寻优、 自适应预测性维护、优化、节能效率评估、AI 寻优系统可靠性评估、AI模型成熟度等级评估等功能。

图 7.5.5 AI 节能寻优系统框图

3 可实现数据中心冷源系统和末端系统实现全年节能运行寻优,持续降低数据中心运行 PUE。

7.5.6 智慧能碳管理系统(系统框图见图 7.5.6)创新应用设计应符合下列要求: 1 智慧能碳管理系统(SECMS)利用实时监测数据中心、能源中心各种能源介质

的参数变量,动态展示综合能源管理及碳管理,实现协调规划、优化运行、弹性管理和互补互济的要求。

2 硬件由监控中心、网络传输和底层数据采集组成,软件由操作系统、数据库和业务软件组成。

3 智慧能碳管理系统(SECMS)适用于低碳数据中心的能源中心,实现动态展示可视化、能源管理和碳管理等功能。

图 7.5.6 智慧能碳管理系统功能框图

7.5.7 数字孪生(系统框图见图 7.5.7)创新应用设计应符合下列要求:

1 数字孪生(DT)技术运用数字化手段对数据中心物理实体进行数据采集与分析,通过仿真建模、孪生映射构建数据中心“数字克隆体 ”,虚实数据交互、协同反馈。实现提高设计精确度、优化建设周期、节约建设用材、提升设备运行效率、降低能耗、减少碳排放,对数据中心进行碳计量、碳追踪、碳分析和碳预测,精细化管理的要求。

2 数字孪生(DT)技术具有 BIM 数字建模、CFD 模拟、3D 可视化显示、交互式模拟仿真和AI 寻优等功能。

图 7.5.7 数字孪生系统框图

3 数字孪生(DT)技术适用于数据中心以虚控实的运维仿真、演练和培训。

本导则用词说明

1 为便于在执行本导则条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样

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  • 本文由 发表于 2026年5月18日 17:08:51
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