網絡連通性和數據處理如今驅動著現代經濟的發展，對數字解決方案的需求不斷增長。與此同時，人們對氣候變化的認識和關注不斷提高，意味著數據中心因其能源使用和高成本運營而受到質疑。

AECOM公司技術總監兼電氣專家Andrew Williamson對數據中心現代化并增強其可持續性的創新方法進行了闡述。

減少碳排放的需求如今空前高漲。目前，電子產品約占全球總能源使用量的5%，而根據對ICT行業的預測，到2025年，數據中心將消耗全球約20%的電力，占全球碳排放量的5.5%。

隨著技術的進步，發展中國家的10億人有著上網的需求，這一數字可能會更高，這是因為物聯網、人工智能、無人駕駛汽車等智能解決方案已成為人們日常生活的一部分。

所有這些都加劇了數據中心的電力負擔，雖然許多數據中心的設計都具有相當大的冗余性，但為了提高正常運行時間和可用性，同時處理尚未經歷的峰值負載，從而使數據中心設施效率顯著降低。

雙重解決方案

首先在可能的情況下，數據中心的電力將更多地采用可再生能源，其中包括電池儲能系統，而不是基于化石燃料的備用發電設施，以實現短期彈性。其次，現代化基礎設施將提高服務器、存儲設備和其他ICT設備的能源效率。

現代化數據中心的好處

升級和改造傳統數據中心設施是一種有效的方法，可以在不增加占地面積的情況下提高容量，其前提是能夠以節能的方式實現。它還提供其他重要的長期利益，例如加強競爭力、可靠性、安全性、靈活性、環境整合性、安全性和監控性。

例如，現代化的數據中心通過精心設計電源和關鍵機械系統的冗余和彈性，可以更好地配置設備，以很大程度地減少停機時間并響應事件。通過模塊化和可擴展的設計，他們可以更有效地響應不斷變化的客戶需求，并減少運營支出。電力成本直接影響著定位數據中心的決策，因此準確估算現在和將來的電力價格對于現代化數據中心設施至關重要。

此外，隨著處理能力的提高，火災風險也隨之增加。現代數據中心配備了火災探測和預防系統，并且在布局中內置了有效的疏散和救援功能。

利用先進的冷卻和熱回收技術，現代數據中心能夠更好地融入其社區環境。研究和重新設計(使用氣流、熱量傳播、可聽噪聲和電磁兼容性等因素的分析)是數據中心升級計劃的關鍵組成部分。

現代化數據中心的5個核心步驟

通過與客戶的合作，確定了以下五個基本步驟，可以更智能、更快、更好地進行升級：

(1)動員高效的項目團隊

項目團隊需要包括組織內部的所有相關利益相關者，以及在幾個關鍵領域具有經驗的專業合作伙伴。這些包括金融和經濟學、建筑、規劃和許可、機電系統工程以及電力連接，例如電力、區域供熱、飲用水、廢水。一個集成的、多學科的團隊將提供整體設計，由于不同組件和子系統之間的接口處的設計余量，因此不會出現內置的效率低下的情況。

(2)考慮自己的選擇

沒有普遍適用的過程來決定如何使數據中心實現現代化。有許多可用的解決方案，重要的是，項目團隊必須在計劃階段仔細評估其選擇方案，以確保他們為自己的數據中心設施選擇以價值為導向的更有效的方法。分析和仿真工具(例如集成設計中的安全性、計算流體動力學、電磁瞬態仿真、熱力學模型，以及蒙特卡洛可靠性、可用性和可維護性仿真)可用于支持此過程，量化可靠性和彈性、安全性風險和節能潛力，以及對周邊地區的一系列影響。

(3)構建戰略重點的業務案例

盡管財務和經濟分析是選擇和規劃階段的重要組成部分，但要幫助建立強大的現代化業務案例，還需要考慮其他因素。除了節省成本和投資回報外，戰略因素(包括品牌建設、當地社區的接受程度、面向未來和在發展中的電力和能源市場中的定位)，以及所謂的“三重底線”框架(用于衡量社會效益)生態影響和經濟影響也必須包括在內。

(4)計劃和交付

現代化數據中心的每個組成部分的設計必須考慮到所有接口和可能的沖突。復雜的工具，包括BIM、有限元分析和數值積分模擬解決方案，可以評估流體動力學、熱力學、電氣瞬態性能、電磁兼容性、可聽噪聲和弧閃風險等方面。企業的團隊使用這些工具為全球主要的超級大規模廠商和托管提供商規劃、設計和交付數據中心，以提前降低風險，并在需要時盡早集中注意力。

(5)持續驗證結果并完善操作程序

在完成一個項目時，人們常常忽略了對現實世界績效的嚴格而客觀的評估。監管部門通常需要衡量節約能源、環境影響和對附近公用事業設施的影響。反過來，它們也會為操作程序的改進提供信息，從而在整個項目中進一步節省開支。

釋放價值和效率

通過將工程和分析功能集成到單個項目組織中，企業的團隊致力于加強數據中心現代化項目的選擇、規劃和交付階段。

可持續性工程、公用事業連接設計、機電工程，以及廣泛領域之間的交互和優化技術和環境功能的關鍵是釋放價值的關鍵，而企業如果沒有專業科學家和工程師的幫助，則可能很難實現。