在可持续发展理念指导下，绿色数据中心采纳一系列节能减排技术与措施，旨在减少能源消耗及碳排放。具体包括高能效服务器、智能化能源管理平台、可再生能源的电力系统以及废热回收系统等。在数据中心的构建与运维阶段，应用这些环保技术能够显著降低对传统能源的依赖，有效减少能源消耗和碳排放，进而对环境保护产生积极影响。
一、绿色数据中心建设与改造中的难题
目前，中国在推进数据中心的绿色转型方面已取得一定成果，全国已有 246 个数据中心荣获国家级绿色认证，然而，该行业在发展过程中依然面临诸多挑战。具体包括：1.规划缺乏协调性。数据中心的建设涉及众多不同主体及多样建设方式，致使规划与标准难以统一，同时，部分数据中心在建设时过于保守，未能准确预估未来业务及技术需求，进而出现资源重复投入和浪费现象，另外，还有部分数据中心由于建设过度，预留过多资源，导致出现资源闲置与经济损失等问题。2.利用效率有待提升。尽管绿色数据中心数量在不断增加，但在实际场景应用方面的不足会对效率提升形成限制，除此之外，部分绿色数据中心建设目标存在不符合自身发展需求的问题，而数据中心间的系统差异及行业标准的不一致也会对数据中心的互联互通与资源共享产生制约，进而影响整体运行效率。3.改造过程中面临产品选择难题。随着节能要求的不断提高，老旧数据中心的改造愈发紧迫，市场上节能产品的多样化虽为改造提供了多种选择，但也增加了选择的复杂性，尤其对于早期建设的机房而言，内部设备改造成本较高，且大型设备安装存在难度，对机电产品的集成与布局提出了更高要求，使得产品选择成为影响绿色转型的关键因素。
二、基于低碳技术的绿色数据中心建设要点
（一）虚拟化技术与服务器合并
首先，合理应用虚拟化技术（如图1）是保障绿色数据中心建设目标得以实现的关键。传统的数据中心通常需要大量的物理服务器，这些服务器在运行和冷却的过程中需要消耗大量的电力，并且在运行过程中，物理服务器也会产生碳排放过多的问题，进而增加了能源的消耗。在使用虚拟化技术时，一台物理服务器通常能够兼容并服务多个虚拟服务器，即用一台服务器便可支持多个虚拟服务器的正常运行，这能够有效减少所需物理硬件的数量，通过使用虚拟化技术，可以在少量的物理服务器上来完成多项运行操作，进而减少能源的消耗和碳排放量，提升硬件资源的利用效率。
其次，服务器合并是减少碳排放、节约能源使用的进一步重要举措。在传统的数据中心环境中，不同的应用程序各自对应一个独立的服务器，但是这种分散式的部署方式使服务器的数量大大增加，进而产生高能耗和高维护成本等问题。而服务器合并技术则是通过将多个应用程序和任务集中在同一台物理服务器上运行，这样既可以降低所需物理服务器的数量以及数据中心的整体能源消耗，还可以减少数据中心的空间需求，进一步解决关于运营维护成本的问题。
如果将虚拟化技术和服务器合并使用，能够帮助数据中心获得更大的节能效益。具体而言，使用虚拟化技术能有效减少数据中心对大量物理服务器的依赖，通过服务器合并则可以实现在少量物理服务器上支持多个虚拟服务器的运行。通过这种方式，可以在提高数据中心物理服务器利用效率的同时，持续优化能源的使用效率。此外，考虑到实际需求，虚拟服务器还有必要进行动态扩展，以此有效应对不同的工作负载，使得数据中心能够更好地调整资源分配，从而不断提升系统的可用性。
图1 虚拟化技术
（二）能源合同和购买策略的优化
在绿色数据中心的建设中，低碳技术的应用是实现可持续发展的关键，而优化能源合同和购买策略有利于将低碳技术的应用价值充分发挥出来，达到大幅度降低能源耗损的效果，为环境保护做出积极贡献。
首先，绿色数据中心的建设需要选择合适的可再生能源供应商，如，数据中心可通过与可再生能源发电厂或供应商进行合作，这样可以在获得稳定电力供应的同时，进一步减少对传统能源的需求量。所以，慎重挑选合作伙伴是关键环节，必须综合考量供应商的可靠度，认真检验供应商提供的能源质量是否过关，选择信誉良好的供应商可以有效避免因能源供应中断或质量问题带来的风险，确定好合作伙伴后，二者再通过签订长期能源合同的方式保证可再生能源的稳定供应。
其次，为了实现成本效益最大化，必须制定灵活的能源购买策略，可以结合使用多种能源购买方式，包括长期合同和短期合同等。签订长期合同能在一定时期内保障能源价格的稳定和供应稳定，降低预算的不确定性。而签订短期合同也有一定的优势，可依据市场购买能源的数据变化情况选择出最经济的能源，优化成本效益。另外，还可以结合使用多种能源形式，如太阳能和风能等，进一步提高能源选择的灵活性，优化能源利用效果并平衡能源供应，从而在不同能源形式的价格波动中选择最完美的方案。
最后，要使用先进、高效的能源监测技术和管理技术对绿色数据中心的能源消耗情况进行实时的动态分析。第一，通过收集并分析能源数据和指标，使数据中心及时获知当前的能源需求情况和能源实际利用率，并通过数据分析评估出能源损耗率是否合格，以及是否存在能源漏损问题，若发现问题要及时纠正过来。第二，现代化的能源管理系统还可以提供动态的能源需求预测和优化建议，使数据中心可以根据实际情况调整能源采购策略，从而实现更加精准的能源管理。第三，可通过参与碳交易和碳市场的方式优化能源合同和购买政策，这一措施能够为数据中心争取到更多的碳排放配额，这不仅有助于减少碳排放，还可以带来经济上的效益。在采购能源阶段，要重点考虑碳排放成本是否过高。同时，碳市场的参与还能够使数据中心在制定能源采购决策时更加关注碳排放的减量，为普及和推广低碳技术提供资金支持。
（三）空气流动的优化设计
绿色数据中心的建设是当前互联网技术领域的重要发展方向，其中，低碳技术的应用在推动环境保护方面发挥着重要作用，而优化空气流动设计则是实现绿色数据中心目标的一个关键环节。
首先，科学的布局设计对于优化数据中心的空气流动是必不可少的，因此，建设绿色数据中心的前提条件是选择一条最佳的空气流动路线，确保空气能够正常流通。例如，部分高热负荷的设备需要摆放在通风性良好的位置，以此有效提升冷却效率，避免设备过热。具体来说，可以通过将高功率设备集中设置在专门的冷却区域，确保冷却系统能够有效处理这些设备产生的热量。同时，可以采用热道（Hot Aisle）和冷道（Cold Aisle）分离设计的布局模式，这可以有效防止冷热空气的混合。通过将冷空气集中供应给设备前端，将热空气集中排放，空气流动性变好的同时也减轻了系统的冷却负担。其次，使用高效率的冷却系统是优化空气流动设计的重要条件，如果继续使用传统冷却系统会带来较高的能源损耗，所以必须普及和推广绿色冷却技术。近年来，水冷却系统、间接空气冷却系统的应用非常广泛，其中，水冷却系统通过使用冷却水直接带走设备产生的热量，显著降低了能源消耗，提升冷却效率，而间接空气冷却系统则利用自然冷空气进行冷却，减少了对传统空调设备的依赖，进一步降低能耗。此外，要将排风口和排风管道设置在合适的地方，确保空气的流通性良好。数据中心需要设置足够的通风口保证新鲜空气能够顺利进入，同时，还应设立有效的排风管道将废热排出，并定期清理排风管道以保持空调过滤器的干净，从而确保设备正常运转，防止因积尘导致冷却效率下降。最后，使用环保的可再生能源是必不可少的，其有利于逐渐摆脱对传统可再生能源的依赖，进而最大限度地减少碳排放。同时，必须配备完整的智能监控系统，对绿色数据中心的空气流动情况和能源损耗情况进行实时监测，在发现异常的同时及时优化调整系统设置，进而实现更高效的能源管理。（绿色数据中心空气流动优化设计如图2所示。）
图2 绿色数据中心空气流动优化设计
三、数据中心的运维管理
（一）数据中心的机房建筑维护
数据中心机房的建筑维护和消防等内容应由行政部组织统一的物业公司负责，该物业公司不仅需要负责管理机房内的日常照明和电梯运作等方面，还需保证生活用水、用电的供应。同时，还应负责空调和供暖系统的日常管理，确保其能够正常运行，并严格监控各类能耗指标，保持数据中心的绿色节能标准，此外，物业公司还需负责机房的出入室管理，定期检查各种生活用电设备，加强对防火和防汛设施的检查工作，确保这些设施在发生意外情况时可以立刻使用。
（二）数据中心的监控系统维护
机房监控模式的革新彻底改变了传统的机房管理方式。目前，机房环境监控系统主要由多种传感器和监控主机组成，不同的传感器可以分别监测机房内的温湿度和烟雾浓度等环境信息，而所有监测到的数据都可以实时传输到监控主机上，主机则会对各类警报信息进行分类和分级处理，确保有效应对各种突发情况。当监控系统检测到异常情况时，会通过现场的声光警报和远程无线通讯（如手机短信、电子邮件等）向相关人员发送警报，这种多层次、多形式的告警机制能够准确地传递给相关工作人员信息，确保问题得到及时处理，从而有效提升机房运维的管理水平，增强数据中心对环境变化的响应能力。
四 结语：
综上所述，绿色数据中心不仅是应对环境挑战的必要手段，也是推动技术创新的重要途径，通过本文的探讨，可以深刻认识到基于低碳技术建设绿色数据中心的重要性和目前发展过程中存在的问题。在未来的实践中应持续关注绿色数据中心技术的创新，不断推动新技术的应用，只有这样，才能真正实现数据中心行业的可持续发展。
参考文献：
[1] 李航,柳晓雷.我国数据中心项目节能降碳技术应用现状[J].节能与环保, 2023(4).
[2] 许荣幸,刘琪,夏俊杰,等.大型数据中心低碳解决方案的现状,趋势和对策建议[J].信息通信技术, 2022(4).
[3]潘京津,孙文龙,李卫平.数据中心行业碳达峰碳中和标准体系建设研究[J].信息技术与标准化, 2023(4).