數據中心黃金法則：不要折騰你的電源
風能、太陽能和其它替代性能源都能收到良好的投資回報。
如果數據中心經理有黃金法則的話，那就是：不要折騰你的電源。幾乎對于所有的數據中心，它們的電源都是交流電。交流電不僅適合放在書房的單臺PC，還適合擁有大量服務器的數據中心。
美國環境保護署預測未來五年內，數據中心的能源需求量將增長一倍。由于數據中心在能源消耗方面的急劇增長，一些公司開始在將目光轉向替代能源，如太陽能電池陣、天然氣燃氣輪機、燃料電池和水力發電。
最大的問題是這些替代能源能否為他們提供預期的投資回報，投資回報率的實現需要多長時間。Nemertes 研究集團負責綠色IT項目的分析師Ted Ritter稱：“投資回報率是企業轉向替代能源的推動力。”
Ritter稱許多公司目前對投資替代能源正在猶豫不決，特別是這是否就意味著替代能源在今后的數據中心中將徹底取代可靠的交流電源，還是僅意味著對交流電源進行補充。他稱，在考慮轉向替代能源方面還需要考慮一個因素，那就是需要考慮新的可靠的備份電源，而這又將會增加額外的成本，帶來新的挑戰。
在本文中我們將為大家介紹一些具有代表性的機構，這些機構都在著手應對這些問題，其中的一些在美國“計算機世界網站”最新公布的《頂級綠色機構》報告中被收錄。在一些案例中，這些機構希望能夠在15年內充分回收投資。
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加利福尼亞政府機構選擇太陽能
位于美國加利福尼亞圣迭戈的北運輸區（NCTD）選擇太陽能作為替代能源。盡管NCTD靠近海岸，但是該地區的風力并不能夠作為可靠的替代能源。NCTD的數據中心規模雖然相對來說比較小，但是它們足以讓該機構每年為大約1200萬公共交通工具使用者提供服務，處理所有的票務系統和由車站安全攝像頭拍下的視頻。
NCTD向當地電力公司出售太陽能電力以補貼交流電的使用費用
NCTD的首席信息官Angela Miller稱，她的團隊認為需要向綠色轉變，以更好的保護環境。作為數據中心重新設計的一部分，該機構耗資60萬美元建造了大約一個由30塊太陽能電池板組成的太陽能電池陣列，同時為現有的服務器和存儲系統配置虛擬化技術。此外，他們還為機架配備了新型散熱設備。NCTD還向當地電力公司出售太陽能電力以補貼交流電的使用費用（這種作為在加利福尼亞州法律中是被允許的），這意味著太陽能發電成為了一個新的利潤中心。這些太陽能電池板不會直接為建筑提供電力。
這就像：當地電力公司向NCTD出售交流電，然后NCTD向電力公司出售太陽能電力，以抵消數據中心的電費。該機構制定了一個五年計劃，根據計劃他們將用出售的太陽能電力抵消建筑物的交流電使用。NCTD的太陽能發電量為15千瓦時，但是本月他們的發電量提高到了450兆瓦，他們計劃在五年內讓發電量達到1兆瓦時。
Miller稱：“太陽能讓數據中心重新設計項目擁有良好的投資回報率。”
系統整合商Logicalis集團基礎設施咨詢部門管理顧問Bob Mobach幫助NCTD重新設計了他們的數據中心。他稱，在替代能源上實現良好投資回報率的關鍵是采用虛擬化技術。他解釋稱，NCTD在采用替代電源之前就已經擁有良好的工作效率，在采用了虛擬化技術后，該機構的效率進一步驟得到了提升。目前該機構的數據中心已經實現了80%的虛擬化。這就是太陽能成功成為該數據中心電力來源的一個主要原因。
Miller稱：“虛擬化非常重要。”他指出，新調整將帶來更高的效率，可更好的利用硬件，減少數據中心的占用空間，減少人員數據，方便管理。她稱：“我的服務器實際物理占用空間比調整前降低了一半，此外安裝的應用增加了許多。”
圣迭戈的北運輸區（NCTD）首席信息官Angela Miller。她的團隊認為需要向綠色轉變，以更好的保護環境。
Miller稱：“其中有需要注意的地方。如果你想節省費用，你最好對性能進行監控和調整，否則情況不會有所改觀，你只是在復制以前出現的錯誤。”
分析師們在對類似NCTD的作法表示贊許的同時也警告如果太陽能并不適合所有的數據中心。市場研究公司Forrester Research集團負責替代能源業務的分析師Doug Washburn稱：“你能夠獲得多少太陽能取決于你的數據中心所在的地理位置。如果所在位置陽光充足，你就可以進行太陽能投資。”
對于為什么太陽能可能不是數據中心最佳替代能源的一個原因在于數據中心每平方英尺的能耗是普通辦公樓的10倍，甚至是100倍。數據中心保持正常運行是數據中心的關鍵。他稱：“如果你認為太陽能能夠為你的數據中心提供大部分電力是不明智的。”
此外，Washburn還指出，只能在全天光照充足的地方，太陽能才適用于數據中心。太陽能是“看得見”的能源，在你安裝太陽能電池板的同時，你就在和周邊的社區表明你正在使用可再生能源，起到了示范作用。Washburn認同虛擬化是太陽能項目取得成功的關鍵。他稱，隨著每臺機器托管數量的增加，以及存儲和設備的虛擬化，數據中心的效率將進一步得到提高。
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錫拉丘茲大學選擇天然氣燃氣輪機
錫拉丘茲大學首席信息官Christopher Sedore稱，他們耗資1200萬美元建造了一個數據中心，這個數據中心采用了由凱普斯通燃氣輪機公司制造的微型天然氣燃氣輪機，用天然氣為數據中心供電。在微型天然氣燃氣輪機發的電中，0.5兆瓦的電力供應給了大學的數據中心，另外200千瓦的電力供給了其它的用戶。此外，微型天然氣燃氣輪機還負責為附近的建筑供電。
微型天然氣燃氣輪機的應用還使得大學擁有了熱電聯產設備，這意味著他們同時為數據中心和鄰近的建筑提供熱能和電能。此外，他們還能夠將微型天然氣燃氣輪機發出的多余電能出售給當地的電力公司。
錫拉丘茲大學耗資1200萬美元建造了一個數據中心，其中包括由凱普斯通燃氣輪機公司制造的微型天然氣燃氣輪機。
燃氣輪機驅動兩臺150噸重的吸收式制冷機將燃氣輪機熱廢氣變成冷水冷卻數據中心。在冬天，大學使用外部的冷空氣為數據中心降溫，燃氣輪機產生的熱水用于鄰近建筑的取暖。
Sedore稱，他考慮了多個因素以確定燃氣輪機的投資回報率。其中一個因素是他曾經與IBM合作過。雖然Sedore拒絕透露詳細IBM的投資是什么，但是他透露稱，在合作中，他們提供部分主體建筑作為研究設施，而廠商為部分設備出資。采訪中，他還將發電成本與從電力公司購買電能的成本進行了比較，為我們描繪了一個美好的前景。
在使用微型天然氣燃氣輪機進行熱電聯產前，當地的電力資費最低標準為每千瓦小時12美分，而天然氣的價格就顯示得比較“便宜”。在紐約，天然氣的價格大約為每一千立方英尺16美元。與佛羅里達和加利福尼亞的天然氣價格相比，這一價格要便宜的多。Sedore稱：“由于采用熱電聯產，氣候也是一個考慮因素。在冬天，你需要使用副產品--熱能，在夏天你需要使用副產品--冷氣，這使用這一方案非常可行。”對于冬天寒冷，夏天炎熱的州來說，這一方案非常理想，但是對于那些長年氣候溫暖的地方，就無法很好的利用熱能副產品。
他稱，除了熱電聯產外，天然氣燃氣輪機還有其他的用途。一些大城市限制設施的用電量。他解釋稱：“安裝在樓頂的天然氣燃氣輪機可以提供額外的電能。”
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奧馬哈第一國民銀行選擇燃料電池
在為數據中心提供替代能源的方案中最具發展潛力的是氫氧燃料電池。氫氧燃料電池不會產生任何有害氣體排放，所以Verizon、全食超市公司和谷歌等公司都選擇了該方案作為辦公室或賣場的替代能源。
由于該方案成本過高，僅有少數機構使用燃料電池為數據中心供電。不過由于這一系統非?？煽浚绹鴬W馬哈第一國民銀行在1999年就出資建造了一個20萬平方英尺的由燃料電池供電的數據中心。這個數據中心有足球場大小，四周被溝環繞，看起來像一個城堡。這個數據中心的電能完全來自四臺200千瓦的燃料電池發電機。如果數據中心遭遇停電，這種情況幾乎沒有可能，UPS系統將會提供短時間內的用電。
在2006年美國氫能源協會于加利福尼亞長灘召開的年會上展示的燃料電池。
奧馬哈第一國民銀行子公司第一國民物業公司總裁Brenda Dooley稱：“在使用燃料電池的過程，我們的數據中心一年的宕機時間只有2秒或3秒。” 第一國民物業公司主要從事房地產和基礎設施管理。他稱：“我們的系統擁有備份的電池。當我們遭遇停電，電池就會啟動，這就是我們的可靠性的來源。”
Dooley稱，信用卡處理需要數據中心擁有極高的可靠性，宕機一小時將會造成600萬美元的損失。
第一國民銀行知道使用燃料電池供電非常昂貴。在內布拉斯加州，每千瓦小時的交流電收費大約為5美分，而燃料電池的供電成本約為每千瓦小時12美分。建造一個使用交流電的數據中心需要耗資220萬美元，而建造一個同等規模的使用燃料電池的數據中心需要耗資340萬美元。Dooley稱，這樣的投資是值得的，由于銀行不會丟失任何一筆交易，因此投資回報率是可觀的。
當然，并不是所有的企業都會為獲得高可靠性而耗費巨資。
Nemertes分析師Ritter稱：“目前燃料電源技術還無法支持更大規模的數據中心。但是順著這條道路發展下去，燃料電池擁將擁有作為備份電池的巨大優勢，因為一些數據中心規模必須為交流電源配備備份電源”
Ritter稱，在采用替代電源的考慮中，你需要考慮的一件事是當地的電力公司是否能夠提供可靠的服務。他稱，奧馬哈第一國民銀行希望確保他們不會遇到停電的情況，他們愿意為高可靠性電力買單。實際上，Dooley承認他們過去在一年內會遇到一到兩次停電，停電時間會持續數分鐘，停電會導致交易丟失，為此她們會蒙受數千美元的損失，她們采用燃料電池就是會為終結這種情況。
數據中心替代能源的前景是光明的。Ritter稱，如果傳統能源價格繼續飚升，今年采用替代能源將成為必然。無論是太陽能、天然氣燃氣輪機、燃料電池還是諸如潮汐能等其它的能源方案，很明顯，新能源將在數據中心的發展中占據重要地位。
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