杨世忠：通信用240V高压直流的实践和应用

　　各位专家大家下午好，我是中国通信学会通信电源委员会副主任委员，同时我也是我们今天主办单位，协会组织的特聘的节能减排专家，今天我以节能减排专家的身份向各位进行供电安全和IDC建设方面的几个问题的探讨。由于自己知识方面掌握也有一些问题，可能在交流当中有一些不到之处也请各位批评指正。

中国通信学会通信电源委员会副主任委员杨世忠

　　讲三个方面的问题，一个是高压直流应用在中国通信行业当中的一个情况给大家通报一下。第二、模块化UPS方面的应用简单说一说。第三、提出一些探讨，高功耗数据机房气流组织应用目前我个人的一些想法。在计算机发展的当今，为了保证IT设备的安全运行，大多采用UPS供电，UPS供电来讲，基本上按照我这张图上面的整个供电的模型，在使用当中有很多使用者认为UPS供电很好，所以他在过去使用以后一直到今后还继续使用UPS供电。但是，也有一部分人觉得UPS供电会存在一些问题，或许在运行当中给他们造成了维护方面的困难，他们也在寻求一种新的供电的更可靠，更安全的供电模式。于是有一些专家用这样的供电模式向IT设备供电，显然从高压直流供电的技术会比UPS供电学有好处，首先它的电路结构比较简单，而且它在维护性和操作性方面有一定优势，在可靠性方面电池能够在关键时间向负载供电，这就是高压直流供电的特点。

　　目前，这种技术应该说是在中国，乃至世界上都有很多的专家去研究，当然这个研究五花八门，不大熟悉这方面的情况会看得眼花。很多研究单位往往是把标的最高电压作为研究电压值，而在我们通信行业是以标准电压进行技术研究。中国境内基本上有240、270、336V的研究趋势，每一个电压值大家都在有效的推进实验，哪个方案比较好?能够引起大家的重视和应用这是非常重要的问题。

　　我个人认为在这种技术的催生之下，我们大概有两个学派，一个就是未来应用学派，以336V为代表，我把它用另外一句话形容，它是共产主义一定要实现，因为这个课题从多少年前马克斯、恩格斯就开始讨论这个问题，一直到现在还在讨论，但是什么时候实现可能任何人说不准。第二种学派就是现实应用学派，就是240V为代表。

　　在实际当中未来应用学派它的目标就是对现在的应用一概不用了，还要创建一个全新的动作，供电系统是全新的，这样就有一个难点，就是谁来做用电设备用电统一标准的霸主，这个问题非常艰难，我们过去曾经在手机用电的时候就提出这个问题，多少年都没有结果。现在要做336V非常难，证明它在推进的方面受阻。如果真要用这个技术，IT设备厂家也会做，但是可能会增加销售成本，因为它做的量不够，它必须要用一定代价把这个技术推进。

　　现实学派好办，现在网上很多IT设备都能够用240V这样的技术应用，而且取得了非常好的效果，它目标构造尊重现实，利用在现实的技术改造当中推进这个技术。再一个240V的研究目前比较成熟的是有很多技术标准在支持它，特别是在通信业界有相应的标准以及工程建设的标准也即将发布。特别是在三大运营商当中，新的技术应用，设备的应用已经进入了及采，240V在中国电信集团就已经开始了两次集采，去年年底一次，今年又一次，这种采意味着我们对这种技术的认可，对产品性能安全方面的认可。当然，目前的推进还是小批量的。

　　到今年6月份的时候，我来乐观的估计一下我们中国电信在2012年的时候，IT设备年底会达到8万台，我们用240V供电，上面挂了很多负载，如果按照行业来讲超过10万台已经不是什么大的目标。在去年的时候，我们通信行业240V的直流应用已经超过300个，总的供电容量15安培，它的应用分布量也是很广，中国电信、中国移动、中国联通，还有社会相当多的一些企业也在应用。到今年的时候，我再做了一个统计，在电信由去年的279台设备一直飙升到现在的385个，我们整个通信行业目前已经达到451个，当然，还没有到年底，如果到年底，这些数据还会发生增长。

　　这些系统的总的供电容量情况来看，现在通信行业已经达到了接近24万安培，240伏的供电系统达到24万安培，可以看出它的供电能力已经达到相当的水平。这里面在使用当中增加比较快的，特别是增加幅度比较快的像联通。在系统数的方面，三年当中240V的应用发生了巨大的变化。容量方面同样一样，跟刚才的模型也都差不多，它给我们很好的解释，我们有很大的供电能力能够进行更新、更好的技术应用实验。到2012年6月份的时候，451个系统分布情况是这样的，总容量也是按照我这张图的显示。

　　在节能方面，今天的论坛讲安全，讲节能，讲减排，我想240V的应用有节能效果，节能效果去年我们做过统计，基本上每一个系统的节电率达到20%没有问题，中国电信已经节省建设投资5300万，全行业能够大家近8000多万，今年的形势更好，在节电方面，电信能够达到3700万度，通信行业达到接近9000万度，节省投资也是可观的，既节能又节电，恐怕在技术应用当中会是大家关注的东西。

　　这两种技术应用我们都面临一个共同的问题，问题在哪里?你建完供电系以后有没有负载使用?如果没有负载挂上去，证明你这个系统存在问题，因为我们没有更多的钱建完系统以后放在那儿不用，这是任何一个企业和个人都不能容忍的。那么，336V它面临的任务是要解决10%负载设备的响应问题，240V现在解决了98%，还有2%左右没有解决，主要是原有设备和技术的要求方面有差距，特别是更多的集中在磁盘阵列这些设备方面，这就希望有做这些设备的单位和专家们能够关注响应方面的一些问题。在年初的时候我做过一个统计，我把世界上做高压最多的企业做了一个收集，最后做了一个比较证明240V和336V在目前的使用当中他们的相比是很悬殊的，一个推进很快，一个推进有问题，我想可能存在的问题就是没有那么多负载适应336V。

　　在进行新技术探讨的时候，我们面临了新的问题。因为在技术应用当中又出现有IT设备，有机架，12V集中供电的技术，这种技术可能在国内有些互联网单位已经大量应用，基本情况就是用基础电源，无论是交流220V或者是240V送到基站以后有一个集中的电源模块把它变成12V的直流，这个12V直流就作为整个机架的基础电源，所有今后的设备当然这些设备必须是定制的，它的接口就是12V单元，来了一后就往上一插，相关的专家做了很多实验，他们认为这样做可以减少设备在电源变换当中的损耗，对提高整个机架的利用率有很大的好处。带来的问题是什么?第一、我们希望在生产机架12V电源的厂家要关注一下，今后你还是要继续做到兼容的问题，你能够兼容220V交流电源，也能够兼容240V直流电源，就要关注你的技术性能是不是关注我这片子上提出的几点要求，如果符合，那好板。带来的问题是对我们做基础电源维护分析的一个难度。当机架使用12V的时候我们有几种供电方式，有基础电源220V交流，240V，甚至还有336V，哪种能够适应它，这也是面临的一个技术考虑，技术电源的技术应用如果能够适合新的供电需求，你就会有生存的空间。

　　模块化UPS技术应用，作为通信行业对新的应用非常谨慎，在模块化UPS应用分析我们跟踪了至少7个年头，从05年开始以中国电信为代表的关注模块化UPS的技术应用，目前我们所能看到的产品至少应该是第二代，基本上应该在性能方面各个方面有所提升，也能够得到我们通信行业的认可，中国电信也是开始了集采，当然在集采系统的容量方面，最大的好象是在5000千伏，使用的场景主要是替换原来整机式的“1+1”的系统。

　　讲了两个技术应用，是不是有一个观点认为新的出来可以完全把就的替代，不可能，我们认为新的产品和新的技术出来只是为我们使用者提供一种多方案，多技术，多应用的选择，这是让大家在技术应用方面有更多的选择，这是一个趋势。根据各地情况不一样，我们应用的习惯不一样，还有每一个人对各种技术的认同度不一样，我们所有产生出来新的东西不可能完全替代过去旧的，这是一个百家争鸣，百花齐放的技术应用，这是一个特点。

　　第三个问题讲讲我们在高功耗机房气流组织应用的一个趋势，在我们通信行业里面，在IDC建设或者数据中心机房的建设，我们基本上采用这么一种方式，单机架功耗小于4千瓦的时候我们会采用标准机柜+下送风，这是最好的技术应用组合方式，当功耗大于4千瓦，小于10千瓦，我个人认为我们要采用标准机柜+下送风+冷池风的技术。这就是小于4千瓦的技术，解决整个机柜的冷热通道进行严格区分的技术应用，这在通信行业里面用的很多。这就是前进风机柜和冷池组合应用的图，最佳做法是把上封闭面采用可开闭技术，当机房遇到火警时，上封闭民自动打开，不影响消防效果。有一些专家把封闭的时候做成一个可以在紧急的时候打开封闭设施的，既满足了工作时候的密封，又达到有火警的时候开放场地，这个模型应该是非常不错的，它应该是今后我们在4-10千瓦之间首选的一个技术模型。

　　下面，我作为专家应用方面我阐述一些困惑，因为我是长期做管理的，我经常看到机房里面出现这么一些问题，就是采用冷池封闭的时候，我们所使用的面积不一样，有的设备艰巨可以打到2.4米，有的也可以用到1.8米。那么，究竟哪一种艰巨比较合适?做空调分析的专家和真真应用方面应该去严格考虑，因为我们现在的机房，无论是企业自用的，或者是商用的都是寸土尺金的，我们在保证正常运行的情况下应该减少我们的占地面积和空间占有率。如果能节省一个平方，造价也是相当可观的。我个人认为将下送风机柜作为冷池选用标准机柜，而且经过适当的技术、措施保证外部的措施保证，能够得到更经济、更实惠的效果，这些效果肯定在座很多专家也会考虑。

　　我是IDC联盟协会的专家组成员，技术方面努力也不多，我愿意借这个时间把我这些东西奉献给各位，也愿意今后大家有什么问题也可以探讨。