1.3 能效限值概念及计算

能效指标是衡量一个数据中心电能利用效率指标，表示数据中心在信息设备实际运行时的数据中心总的耗电量与信息设备耗电量的比值中的最大值，能效限值即数据中心电能比的最大允许值。英文中表示能效指标的为PUE（Power Usage Effectiveness）。PUE是2007年由美国绿色网格组织（The Green Grid，TGG）提出的用于评价数据中心能源利用效率的一种指标，目前已被国内外数据中心行业广泛使用。

能效指标的计算公式为PUE=E_D/E_ICT，其中E_D为数据中心全年总耗电量，单位是kW·h；E_ICT为数据中心的ICT设备全年耗电量，单位是kW·h。数据中心ICT设备的耗电量是包含在数据中心总耗电量内的，所以能效指标是一个大于1的数值，PUE越接近1，说明数据中心用于ICT设备以外的能耗越低，即节能效果越好，能源利用率也就越高，能效指标越好。

这里需要说明的是，能效指标并不是一个瞬时测试计算得出的电能利用效率值，而是经过一段时间内多次测试计算出的平均值。用瞬时功耗的比值来计算一个数据中心的能效指标是不科学的，它不能体现数据中心的能耗水平。如果在测试中出现备用发电机组带载运行时，E_D为市电的源耗电量与备用发电机组的发电量之和，但数据中心的备用发电机组接线系统中一般不会出现计量装置，所以，在进行能效指标测量时，不建议将备用发电机组发电时间计算进去，尤其那些具有多台低压发电机组的数据中心。

一个数据中心尤其是超大型和大型数据中心，要想准确地测算出它的能效值其实非常困难，其涉及的因素有很多。测算一个数据机房或数据中心主要考虑以下几点：

1）确定要测算的数据机房或数据中心的全部耗电设备。

2）确定测试计算方法。

3）区分哪些用电设备属于ICT设备，哪些用电设备不属于ICT设备。

4）确定测量点位置、测试设备和测试时段。

5）统计计算。

数据中心的能效指标测量和计算有三种测量采集方法，其中数据机房或数据中心的总耗电量是其市电电源总输入电量。如果数据中心所在的建筑物是多用途的，则必须对数据中心的总耗能进行甄别，必要时需要核减非数据中心（如办公区域）的用电。ICT设备总耗电量E_ICT的采集点有三种：第1级是基本级别，采集点是UPS系统的输出端；第2级是中级级别，采集点是ICT机房内配电柜的输出端；第3级是高级级别，采集点是ICT机柜内电源插座的输出，也就是ICT设备的输入端。这三种计算方法的采集点对电力使用的功耗或电量的采集的颗粒度要求逐级提高。目前，我国多数数据中心采用的是第1级的采集和计算方式，得到的PUE也比第2级和第3级数值更低。由于上述三种方法的测量点数量相差非常大，三种方法以第3级测量最为困难，也难以实现。

事实上，因为数据中心的PUE与数据中心的很多因素相关，数据中心的PUE只是一个关键指标，它自有局限性。PUE并不能全面反映不同的数据中心之间电能利用综合水平的高低。在数据中心供配电系统设计时，不能唯PUE论，应把数据中心供配电系统的节能措施做到最优即可，只要数据中心的供配电系统的节能措施最有效，其供配电系统对数据中心应用时的能效指标（PUE）的贡献也就是最优了。

目前，我国现有的数据中心的PUE差距很大，最高的PUE超过2，最低的PUE接近1.1。

[1]下文1～4引自指导意见。