环保部日前宣布，将2014年世界环境日中国主题为“同呼吸 共奋斗”，旨在推进以防治PM2.5为重点的大气污染防治工作；倡导全社会群策群力，共同行动，积极参与到防治大气污染的行动中来。

　　从环保部发布的一季度空气质量状况显示，今年1-3月份，中国74个城市总体达标天数比例为44.4%，首要污染物为PM2.5、PM10，其中PM2.5平均超标率为49.1%，PM10平均超标率为33.6%。环保部门表示，除了天气原因以外，此次重污染根本原因还是污染物排放大，其中，日常发电、工业生产以及汽车尾气等带来的污染物，是造成城市空气污染的主要原因。在我国大力发展信息化建设的今天，数据中心成为城市能耗“大户”，在全球IT总能耗中，数据中心就占到了40%。随着产业的快速发展，数据中心的节能减排不仅关乎经济效益，更关乎社会效益。

　　如何衡量数据中心能耗

　　能源使用效能值（PUE）是国际公认的衡量数据中心节能减排的一个重要指标。据最新的报道，国外最先进的数据中心的PUE值可以达到1.06，而我们国家IDC的PUE平均值则在2.5以上，这意味着IT设备每耗一度电，就有多达1.5度电被数据中心的基础设施所消耗，这一现象在中小规模数据中心中更为严重，通常其PUE的测量值普遍在3左右。这表明有大量的电能被消耗在供电系统、制冷系统等基础设施上，而用于IT设备中的电能仅为总耗电的33%。

　　对于影响数据中心PUE值的供电、制冷两大基础设施而言，供电系统的能效是问题的根本，因为供电系统的低效加剧了制冷系统的负担，双倍地导致了PUE指标的攀升。而数据中心所有营运负载几乎都是通过UPS电源来供电的，因此如何进一步挖掘UPS系统的工作效率，将是快速改善数据中心供电系统乃至整个数据中心PUE指标的核心途径。

　　改变UPS工作模式实现节能降耗

　　当前数据机房UPS系统的工作模式为双变换在线工作模式，即通过“AC-DC和DC-AC的双变换”给IT负载提供稳定的净化电源。但是在这一模式下，UPS的效率较低，通常满载工作效率仅90~95%（视UPS结构的不同），如果对于当前数据机房普遍采用的2N电源系统架构，其正常工作的最大负载率仅为40%左右，在这一负载率下，UPS的工作效率也相应降低，通常约为85~94%左右，这导致了能源的极大浪费并降低了整个数据中心的PUE指标。

　　与双变换在线工作模式相反，绿色休眠在线模式的工作原理是在输入市电品质较好的情况下，将市电通过UPS旁路直接供电给数据中心的IT负载，而UPS内部的逆变器处于在线备份状态，从而使整个UPS系统的供电效率高达99%，而且这一休眠效率不受UPS负载率的影响，实现了“UPS基本不耗能”的节能降耗总目标；同时通过微秒级的快速跟踪及DSP技术，始终保持逆变器在线备份的电压、频率、相位参数完全与旁路输入同步，保证了分级切换的“不间断”。

　　根据输入市电的品质，市电的电压与频率波动，这一UPS系统的工作可分成下列三级:

　　第一级――绿色休眠在线模式。当市电的电压与频率波动较小时，UPS内部的整流器、逆变器、充电器均处于在线休眠状态，不仅基本不损耗电能，而且使主功率器件也处于电休眠状态，提高了这些UPS内部核心部件工作的可靠性并延长其使用寿命。

　　第二级――双变换在线模式。当市电的电压与频率波动超限时，UPS立刻转切到整流、逆变的双变换模式，此时UPS的 40%负载工作效率通常在85~94%左右,与目前数据机房UPS的工作模式完全相同。

　　第三级――电池放电逆变模式。当市电的电压与频率超出了UPS整流输入所允许的电压与频率范围时，UPS将关断整流器，进入电池放电工作模式，此模式下UPS的满载工作效率约为86～95%左右。

　　根据国内典型的数据中心实际电能质量数据统计，对于进行上述分级运行的UPS系统，其一年的95%时间将运行在休眠模式，小于5%的时间工作在双变换模式，不到1%的时间工作在电池放电模式。如果以一个负载容量为5000kW的中等规模IDC机房采用老式12脉冲相控整流UPS为例，假设其40%负载率下的效率为达到了国家能效III级UPS标准的87%为计算依据，其每年的电费节约将高达460多万元。

　　由于IT负载电源自身的稳压功能以及现代数据中心机房UPS供电系统通常具有的较好电能品质，在绝大部分市电品质良好的工作时间内继续让UPS工作在双变换模式不仅是能源的无端浪费，而且这一多余的重复变换还导致了UPS事故的高发和可靠性的大幅度下降，因此转变传统技术观念，在数据中心机房广泛采用UPS绿色休眠在线技术作为主要工作模式是大势所趋。