網(wǎng)絡演進和數(shù)據(jù)業(yè)務的快速發(fā)展帶動數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。受到效率和成本驅動，大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大，但隨之來的問題是消耗的電能也越來越多。

2018年全國的數(shù)據(jù)中心用電量為1608.89億千瓦時，超過了上海市2018年全社會用電量，占中國全社會用電量的2.35%；2023年預計可達2,667.92億千瓦時，年均增長率將達到10.64%，約等于2.5個三峽的發(fā)電量。用電問題已成為制約數(shù)據(jù)中心業(yè)務發(fā)展的瓶頸。

如果將一個典型的大型數(shù)據(jù)中心能耗進行整體分析便可以發(fā)現(xiàn)，破解用電瓶頸、降低數(shù)據(jù)中心能耗的關鍵在于提升制冷系統(tǒng)效率。

注：一個典型大型數(shù)據(jù)中心（PUE為1.6）的能耗系統(tǒng)

從上表可以看出，在非IT的能耗中，約有63%的損耗是制冷系統(tǒng)造成的。

如何有效的提高制冷系統(tǒng)效率？常見的做法包括：

1、部署高效的制冷系統(tǒng)，如變頻冷水機組、變頻冷卻水泵、EC風機等；

2、利用軟件、AI算法等進行制冷系統(tǒng)效率優(yōu)化；

3、利用自然冷源，如氟泵、板式換熱器、間接蒸發(fā)冷卻等；

傳統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)能效已經(jīng)進入瓶頸，如何利用AI提升制冷效率以及高效的利用自然冷源是值得探索的方向。比如

1、華為的iCooling@AI能效優(yōu)化技術，利用AI算法實現(xiàn)系統(tǒng)級節(jié)能，實測有效降低PUE約8%；

2、在高效利用自然冷源方面，華為選擇間接蒸發(fā)冷卻技術。

目前多家互聯(lián)網(wǎng)巨頭在自建的數(shù)據(jù)中心也在充分利用自然冷源，不僅年PUE均達到1.2以下，節(jié)省了成本，而且縮短了交付工期。

與傳統(tǒng)制冷方案和其他自然冷卻方案相比，間接蒸發(fā)冷卻解決方案有著明顯的優(yōu)勢：

1、自然冷源利用效率高

以北京地區(qū)為例，如采用間接蒸發(fā)冷卻，每年自然冷卻時長6342h，比板換（冷凍水水溫15-22℃）方案多1000小時。

2、換熱鏈路短，高效換熱

水冷冷凍水方案通常需要4次換熱，風冷方案需要2次換熱，而間接蒸發(fā)冷卻僅需要1次換熱。

3、集成度高，環(huán)境要求簡單

間接蒸發(fā)冷卻是一站式解決方案，對大氣和環(huán)境要求低。無需復雜的深化設計、現(xiàn)場管路連接等，簡單高效。

更長的自然冷卻時長，更短的制冷鏈路，以及廣泛的適用性，使得間接蒸發(fā)冷卻成為了綠色數(shù)據(jù)中心的首選方案。

空-空換熱芯、噴淋系統(tǒng)、壓縮機補冷系統(tǒng)為間接蒸發(fā)冷卻三大核心部件

華為基于20年全球數(shù)據(jù)中心建設、運維經(jīng)驗和先進的熱設計技術，打造了領先的一站式間接蒸發(fā)冷卻解決方案FusionCol。FusionCol突破了時間和空間的限制，實現(xiàn)了制冷系統(tǒng)的“風進水退”。

1、硬件層面：FusionCol采用高效換熱芯/風機，提升機組內部效率。十字交叉流強化換熱風道+矩陣式順風噴淋設計，大幅提升了換熱效率。

2、軟件層面：FusionCol利用AI加持的iCooling能效優(yōu)化技術，系統(tǒng)尋優(yōu)降pPUE（partial power usage effectiveness）。機組內尋優(yōu)，實現(xiàn)單機組高效工作；群組尋優(yōu)，與室外氣溫、IT復雜率聯(lián)動，實現(xiàn)制冷系統(tǒng)高效運行；水電平衡，節(jié)水節(jié)電模式智能推薦，實現(xiàn)運行成本整體最優(yōu)。

以北京某數(shù)據(jù)中心(10MW規(guī)模)為例，采用FusionCol方案，PUE相比冷凍水可下降0.2，制冷系統(tǒng)年省電費413萬。

此外，F(xiàn)usionCol采用極簡設計，相比傳統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)減少了大量的管路施工及調試工作，縮短了50%以上的現(xiàn)場部署時間，業(yè)務實現(xiàn)了提前上線；極簡的設計也大幅降低了運維難度。

2019年華為在內蒙古烏蘭察布市建設多個密度為8kW/柜規(guī)模的大型數(shù)據(jù)中心，以支撐云服務業(yè)務發(fā)展。這些大型數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)采用FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案，配合其他預制部件，15天所有設備進場，4個月完成全部安裝工作，業(yè)務上線時間縮短60%。全年平均PUE低至1.15，對比傳統(tǒng)的建設模式，至少節(jié)約45%的電力消耗，使得烏蘭察布云成為了國內綠色數(shù)據(jù)中心的新標桿。