真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二一七年二月 / 目录1.概述12.电力系统12.1.电力系统概况12.2.电力接入设想13.电冷负荷23.1.基础计算条件23.2.数据中心用电、用冷需求分析34.技术方案44.1.装机容量44.2.方案系统54.3.能源站建设54.4.设备选型64.5.年供能分析84.6.蓄冷模块84.7.烟风系统94.8.通风系统95.燃料系统105.1.主要燃料需要量105.2.主要燃料运输方式106.环境保护106.1.污染防治措施106.2.环境影响评价127.消防137.1.消防系统138.定员配置及管理148.1.组织架构及配置148.2.人员管理159.项目实施轮廓进度1610.项目合作模式1711.项目收益1711.1.经济收益1711.2.安全收益1811.3.社会效益181. 概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25米，地下一层，地上四层。建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心。数据中心预计提供3000-3500个机柜的云计算服务能力。本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务。云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大，冷负荷高，云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求。项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。2. 电力系统2.1. 电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KVA的变压器。2.2. 电力接入设想本分布式能源项目考虑“自发自用余电上网”的电力接入和运行方式。能源站内设燃气发电机组，发电机出口电压10.5kV，接入数据中心10kV配电母线，与市电并网。本阶段暂不做这方面详细的接入方案，待项目可行性研究阶段再详细设计，但最终的接入系统方案以电力部门接入系统审查意见为准。3. 电冷负荷3.1. 基础计算条件3.1.1. 室内计算参数云计算中心IT机房所需具体温、湿度和通风要求如表3-1所示。表3-1温、湿度和通风参数设定要求参量功能干球温度（）相对湿度（%）新风量m3/h.p或新风换气量（次/h）夏季冬季夏季冬季40（1次/h）数据机房222422244060406040（1次/h）UPS、电池室202520254060406040（1次/h）变电所、配电间202620264065306040（1次/h）值班室242818224065306040（1次/h）注：主机房需维持510Pa正压，所有设置气体自动灭火的房间均设事故后排风系统排除灭火后的废气，排风量6次/h。根据电子信息系统机房设计规范GB50174-2008，A级机房的技术要求，本项目机房室内空调主要计算参数温度、湿度、新风等如表3-2所示：表3-2：巨人网络数据中心机房室内空调主要计算参数房间类型设计温度相对湿度新风允许噪声%m3/hpdB数据机房冷通道1823；热通道2831；5040653.1.2. 其他数据中心空调冷冻水供水温度12，回水温度18。能源站空调水系统接入原数据中心蓄冷罐，之间不设换热器，能源站内冷冻水直接通过冷水管网输送至数据机房内，供机房空调制冷。3.2. 数据中心用电、用冷需求分析3.2.1. 电力负荷需求估算方法一：依据巨人网络变压器用电总容量40000KVA，估算原数据中心电源系统额定功率及IT设备总负荷功率，见表3-3。表3-3 数据中心原用电量情况项所需数据用电量计算电源系统额定功率用电总容量：40000KVA2N配置：40000*0.9/2=18000（KW）IT设备总负荷功率用电总容量：40000KVA2N配置：18000/1.6=11250（KW） 依据巨人网络数据中心对市电的2N配置要求，估算得出原数据中心电源系统额定功率为：18000KW，IT设备总负荷功率为：11250KW。方法二：依据巨人网络数据中心3000个5KVA的标准机柜的云计算服务能力规划估算原电源系统额定功率及IT设备总负荷功率，见表3-4。表3-4 数据中心原用电量情况项所需数据用电量计算IT设备总负荷功率标准机柜：3000个5KVA0.60.8*3000*5=900012000（KW）电源系统额定功率900012000*1.6=1440019200（KW）分析总结：通常IT设备用电量占云计算中心用电量的一半以上，随着云计算中心的节能降耗需求的不断提升，这个比例还将提高。IT设备用电量与IT设备的系统结构、功能、用途、工作状态及所有电子元件有关，其实际电耗需在额定电耗的基础上加以修正，考虑同时使用率、利用率及工作负荷等因素。由以上两种估算方法的结果看出，当原数据中心达到满负荷后，电源系统额定功率应可达到1440019200KW。在2N配置的前提下，即使标准机柜的电耗提升最多也不超过18000KW。而当数据中心使用本天然气分布式能源供电、供冷时，将会节约原电制冷用电量。所以在2N配置的前提下，本天然气分布式能源项目的供电量应为：900011250*1.3=1170014625KW。3.2.2. 冷负荷预测本项目原数据中心冷负荷需求估算，如表3-5所示：表3-5原数据中心设计供冷能力项所需数据冷负荷计算IT设备IT设备总负荷功率：900011250KW900011250（KW）带电池的UPS电源系统额定功率：1440018000KWIT设备总负荷功率：900011250KW1440018000*4%+900011250*6%=11161395（KW）配电系统电源系统额定功率：1440018000KWIT设备总负荷功率：900011250KW1440018000*2%+900011250*2%=468585（KW）照明设施建筑面积：25000m225000*20/1000=500（KW）建筑维护结构建筑面积：25000m225000*50/1000=1250（KW）通风及其它不计合计1233414980KW即本项目数据中心供冷负荷应为1233414980KW。4. 技术方案4.1. 装机容量分布式能源系统主要由燃机发电设备、余热利用设备、其他供能补充设备和相关辅助设备等构成。目前应用较多的燃气发电设备主要有燃气轮机和燃气内燃机；余热利用设备主要有烟气热水型溴化锂制冷机、蒸汽热水型溴化锂制冷机、烟气溴冷机、蒸汽溴冷机、热水型溴冷机、蒸汽余热锅炉、热水型余热锅炉等；其他设备主要包括燃气直燃机、燃气锅炉、热泵、电制冷机等。因用能需求特性和环境资源条件，不同项目宜采用不同系统配置方式。 本项目拟满足巨人网络数据中心满负荷时平峰段的电负荷14625kW、冷负荷14980kW，结合内燃机的机型等级选择能源站装机方案如下： 4*4300KW级别的燃气内燃机发电机组+4*4000KW烟气热水型的溴化锂机组。依据数据中心负荷情况可分两期建设，一期装机2*4300KW级别的燃气内燃机发电机组+2*4000KW烟气热水型的溴化锂机组。 机组运行在90%左右，即能满足数据中心满负荷时平峰段的电负荷、冷负荷需求。剩余的电量和热量可供应园区内电力、游泳池热负荷平峰段的需求，谷段停机。4.2. 方案系统本项目采用分布式能源系统。采用燃气内燃机作为原动机，燃烧天然气产生电力，发电机组与市电并网运行，并网，上网。内燃机的烟气及缸套水进入吸收式制冷机组的高温发生器制冷（或供热），然后低温烟气经烟道排入大气，降温后缸套水回到内燃机继续循环使用；内燃机的缸套水也可进入经过换热设备提供生活热水。整个发电制冷制热系统如图4-1所示：图4-1 分布式能源系统图4.3. 能源站建设由于本项目能源站主要为数据中心服务，为了减少电传输和冷传输距离，减少能源损失，为此能源站位置拟设于数据中心建筑物内。能源站占地面积约2000m2。数据中心空调冷冻水供回水温度12/18。能源站空调水系统接入原数据中心蓄冷罐，之间不设换热器，能源站内冷冻水直接通过冷水管网输送至数据机房内，供机房空调制冷。 具体依据项目实际情况，以最终的设计为准。4.4. 设备选型本项目按方案进行设备选型。能源站主机设备详见表4-1、4-2。 表4-1 能源站燃气发电机性能分析表燃气发电机型号总发电量kw17200台数4序号名称及符号单位数据1发电量kW43002发电效率%45.43燃气耗量Nm39704湿排烟量kg/h241265排烟温度3686缸套水流量m/h89.27缸套水出水温度 958缸套水回水温度749年平均能源综合利用率0.8944 表4-2能源站烟气热水型制冷机组性能分析表机型总制冷量16000台数4内容单位数据单台制冷量kW4000冷水系统冷温水进温度1812冷水流量m3/h583.7水室承压MPa1连接管尺寸mm250冷却水系统冷却水进/出口温度3338冷却水流量m3/h1392水室承压MPa1连接管尺寸mm400烟气系统湿烟气量kg/h24126烟气进/出口温度368120烟气连接管尺寸mm800缸套水缸套水流量m3/h89.2缸套水进/出水温度9574连接管尺寸mm125电功率电源VHz380503电源容量kVA36.4注： 1.冷温水侧和冷却水侧污垢系数：0.0001m2h/kcal（0.086m2k/kw）。 2.冷水、冷却水、缸套水系统的水室承压均为1.0MPa。3.冷水最低出口温度5,冷却水入口温度范围为1534。 4.冷温水、冷却水流量允许调节范围为60100%，制冷量控制范围为25100%。5.冷水、冷却水水质执行GB/T18362-2008标准，天然气标准执行GB17820-1999标准。6.需在冷温水、冷却水系配管的溴化锂机组入口侧2米内，加装约10目左右的过滤网。7. 烟气热水机的参数为估算，请以最终详细选型为准。除燃气发电机组，烟气热水型制冷机组外，还需要冷冻水循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔、水处理及补水