ISOIEC 30134-72023 信息技术.数据中心关键性能指标.第7部分冷却效率比（CER）标准立项发展报告

信息技术数据中心关键性能指标第7部分：冷却效率比（CER）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Informationtechnology-Datacentreskeyperformanceindicators-Part7:Coolingefficiencyratio(CER)摘要随着全球数字化转型进程的加速推进，数据中心作为信息基础设施的核心载体，其能源消耗与热管理问题日益受到产业界和国际标准化组织的高度关注。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2023年3月正式发布ISO/IEC30134-7:2023标准，该标准作为ISO/IEC30134系列标准的重要组成部分，首次以国际标准的形式定义了数据中心冷却效率比（CoolingEfficiencyRatio,CER）的指标体系与评估方法。本报告围绕该标准的立项背景、技术框架、应用场景和实施价值进行系统分析，重点阐述CER指标的定义方法、计算模型及其在数据中心能效评估体系中的定位与作用。报告指出，ISO/IEC30134-7:2023标准的发布填补了国际标准在数据中心冷却子系统能效量化评估领域的空白，为数据中心设计、运维、审计和监管提供了统一的技术依据，对于推动全球数据中心绿色低碳发展具有重要的指导意义和实践价值。关键词：数据中心；冷却效率比；关键性能指标；能效评估；国际标准；绿色低碳Keywords:DataCentre;CoolingEfficiencyRatio;KeyPerformanceIndicators;EnergyEfficiencyAssessment;InternationalStandard;GreenandLow-carbon一、引言1.1研究背景随着云计算、大数据、人工智能和物联网等新一代信息技术的蓬勃发展，全球数据中心产业进入规模化扩张的新阶段。据国际能源署（IEA）统计，全球数据中心的用电量已占全球总用电量的1%至2%，且呈现出持续增长的态势。在数据中心的整体能源消耗结构中，冷却系统作为保障服务器稳定运行的关键支撑设施，其能耗占比通常达到数据中心总能耗的30%至40%。在此背景下，如何科学、准确、可比较地评估数据中心冷却系统的能源利用效率，成为产业界迫切需要解决的标准化技术问题。1.2标准立项的必要性在ISO/IEC30134-7:2023标准发布之前，业界虽已存在多种冷却效率评估方法，但由于缺乏统一的国际标准，导致不同数据中心之间的冷却效率数据难以进行横向比较。已有的数据中心能效指标（如PUE，即电能使用效率）虽能反映整体能效水平，却无法精准定位冷却子系统的具体性能表现。因此，制定一项专门的冷却效率比国际标准，对于完善数据中心关键性能指标体系、引导行业最佳实践具有迫切的现实需求。1.3标准体系定位ISO/IEC30134-7:2023是ISO/IEC30134系列标准的第七部分，该系列标准由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合技术委员会ISO/IECJTC1（信息技术标准化技术委员会）下设的SC39（数据中心资源利用可持续性分技术委员会）负责制定。该系列标准旨在建立一套全面的数据中心关键性能指标体系，其中第一部分（ISO/IEC30134-1）规定了通用要求和术语定义，后续各部分分别针对电能使用效率（PUE）、可再生能源利用率（ERF）、碳使用效率（CUE）等具体指标制定专项标准。本部分即ISO/IEC30134-7聚焦于冷却效率比（CER），是该系列标准体系中专门针对冷却子系统能效评估的重要组成。二、标准立项背景与编制过程2.1国际标准化形势分析在全球碳中和目标驱动下，各国纷纷出台数据中心能效监管政策。欧盟《能源效率指令》（EnergyEfficiencyDirective）要求大型数据中心披露能效数据；中国《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》明确提出到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下；美国环保署（EPA）的能源之星计划也将数据中心能效纳入认证范围。然而，各国在冷却效率评估方法上的差异，给跨国企业的数据中心管理和国际比较带来了障碍，亟需一部统一的国际标准作为技术支撑。2.2标准编制历程ISO/IEC30134-7:2023标准的编制工作由ISO/IECJTC1/SC39/WG1工作组具体承担，来自中国、美国、日本、德国、法国、韩国等多个国家的专家参与了标准制定。标准编制过程经历了以下主要阶段：2020年立项建议书（NP）投票通过后正式启动编制工作；2021年形成工作组草案（WD），就CER的适用范围、边界定义、计算公式等核心技术问题展开多轮深入讨论；2022年形成委员会草案（CD）并面向各成员国广泛征求意见，随后经过国际标准草案（DIS）阶段和最终国际标准草案（FDIS）阶段的严格审查；最终于2023年3月正式发布。2.3标准编制原则该标准的编制遵循了以下核心原则：一是科学性原则，CER的计算方法必须建立在热力学和传热学基本原理之上，确保指标能够真实反映冷却系统的物理性能；二是可比性原则，CER的定义必须明确系统边界和测量条件，保证不同数据中心之间的评估结果具有可比性；三是可操作性原则，标准的实施不应给数据中心运营者造成过重的测量负担——尽可能利用现有的监测数据和仪表设备即可完成CER的计算与评估；四是协调性原则，CER指标须与ISO/IEC30134系列标准中的其他指标保持技术逻辑的一致性，形成互补的指标体系。三、标准主要内容与技术要点3.1标准适用范围ISO/IEC30134-7:2023标准适用于各类数据中心，包括企业自用型数据中心、托管型数据中心、云计算数据中心及超大规模数据中心等。标准规定的CER指标可用于数据中心的冷却系统设计验证、运行评估、优化改进以及新建数据中心的能效目标设定等多种应用场景。3.2核心术语与定义标准对以下关键术语进行了规范性定义：冷却效率比（CER）：用于度量数据中心冷却系统能效的比率指标，反映冷却系统在移除数据中心IT设备所产生的热量时的能源转换效率。CER的计算以整个冷却子系统为评估对象，涵盖从冷源设备（如冷水机组、冷却塔、泵组等）到末端空气处理设备，以及冷却水（或制冷剂）输送环节的全部能耗。参考环境温度（ReferenceAmbientTemperature）：为统一不同地理区域、不同气候条件下CER计算结果的比较基准，标准定义了参考环境温度条件，使得不同地区的数据中心可以在统一的基准条件下进行冷却效率的横向比较。冷却系统边界（CoolingSystemBoundary）：标准明确界定了冷却系统的物理边界，规定了哪些设备应计入CER的计算范围，哪些不应计入，确保不同数据中心在CER计算时采用一致的边界设定。3.3CER的计算方法标准详细规定了CER的计算模型和方法。其基本计算原理为：在规定的测量周期内，数据中心冷却子系统所消耗的总能量与IT设备所产生的热量之比。其中，冷却子系统所消耗的总能量包括冷水机组、冷却塔、冷却水泵、末端空调机组、自然冷却设备等所有冷却相关设备的电能消耗。标准还对测量条件、数据采集频率、计算周期、仪表精度要求等技术细节进行了明确规定，并对某些特殊运行工况（如部分负载运行、自然冷却模式切换、备用设备切换等）下的CER计算给出了具体指导。3.4与其他指标的协同关系CER作为ISO/IEC30134系列标准中的一个子指标，与PUE、CUE等指标构成互补关系。PUE用于衡量数据中心整体的电能使用效率，而CER则更精准地聚焦于冷却子系统的能效表现。两者结合使用，可以帮助数据中心管理者识别能效瓶颈——究竟是冷却系统效率低下还是IT设备本身的能源利用率不高——从而采取更有针对性的优化措施。四、标准实施主体介绍：中国电子技术标准化研究院ISO/IEC30134-7:2023标准的制定汇聚了全球多个国家和标准化组织的共同努力，其中，中国电子技术标准化研究院（CESI）作为中国在该标准领域的核心技术支撑单位，全程深度参与了标准的研究与编制工作，贡献了大量来自中国数据中心产业实践的技术数据和工程经验。4.1机构概况中国电子技术标准化研究院（简称"电子标准院"）创建于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是国家从事电子信息技术领域标准化工作的核心专业机构。该研究院长期承担全国信息技术标准化技术委员会的秘书处工作，负责组织开展信息技术领域国家标准和行业标准的制定、修订与推广实施工作，同时深度参与国际标准化活动，是ISO/IECJTC1的积极成员。4.2在标准编制中的贡献在ISO/IEC30134-7:2023标准的编制过程中，中国电子技术标准化研究院主要从以下方面做出了重要贡献：技术方案研究：针对CER计算方法中的关键参数设定，电子标准院组织国内高校和科研机构开展了大量的理论分析和实验验证工作，提出了基于中国不同气候分区条件的冷却效率修正建议，为标准中参考环境条件的设定提供了重要的技术输入。试验验证支持：电子标准院协调国内多家大型数据中心完成了CER指标的试点验证工作，积累了不同规模、不同类型数据中心的冷却效率实测数据，为验证标准中计算模型的适用性和准确性提供了充分的数据支撑。国际协调沟通：作为中国数据中心标准化工作的对外窗口，电子标准院专家在标准讨论中积极反映中国数据中心产业的技术诉求和发展特色，在系统边界划分、测量条件灵活性等方面争取了合理的标准空间，推动了国际标准更好地兼顾不同国家的产业实践。4.3标准应用推广工作标准发布后，中国电子技术标准化研究院积极推动该标准的国内转化和应用推广工作：组织编制标准的宣贯培训材料，帮助国内数据中心企业理解和掌握CER指标的计算方法和应用要求；牵头开展该标准的试点应用工作，遴选典型数据中心进行CER实测评估，建立国内数据中心冷却效率基准数据库；同时积极推动将该标准的核心内容纳入绿色数据中心评价体系，为相关政策和评价工作提供标准化技术支撑。五、标准价值与影响分析5.1产业应用价值ISO/IEC30134-7:2023标准的发布，为全球数据中心行业提供了统一的冷却效率量化评估工具。数据中心设计单位可利用CER指标进行冷却系统方案的能效比较与优化选型；数据中心运营者可借助CER实时监测冷却系统运行效率，及时发现异常工况并采取相应的运行优化策略；数据中心用户也可将CER纳入服务采购的考量因素，以此作为选择高能效数据中心服务商的参考依据，从市场端形成对绿色数据中心的拉动效应。5.2标准创新特色与既有能效标准相比，该标准的主要创新体现在：首次以独立国际标准的形式聚焦于数据中心冷却子系统的能效评估，填补了ISO/IEC30134系列标准在冷却领域缺乏专项量化指标的空白，进一步完善了数据中心能效标准体系的整体架构。5.3政策衔接与国际趋势该标准的发布与全球主要经济体的数据中心能效监管政策形成了良好的技术衔接。各国监管机构可依据CER标准建立统一的冷却能效数据报告机制，促进跨国数据中心能效数据的可比较性。标准的发布也为国际组织（如国际能源署、欧盟委员会等）制定数据中心能效基准提供了技术参考，有助于推动全球数据中心绿色发展进程。六、结论与展望展望未来，随着全球算力需求的持续增长和碳中和目标的深入推进，数据中心能效标准化工作面临新的挑战和机遇。一方面，液冷、间接蒸发冷却、智能控制等新型冷却技术的规模化应用，对CER指标的适应性提出了新的扩展要求；另一方面，人工智能技术在数据中心能效优化中的深度应用，也将为冷却系统的智能调控开辟新的可能，催生对动态能效评估方法的新型标准化需求。ISO/IEC30134-7:2023标准作为冷却能效评估的基准性文件，将在后续的标准修订和系列扩展中持续演进，为全球数据中心的可持续发展贡献更完善的标准化支撑。参考文献[1]ISO/IEC30134-7:2023,Informationtechnology-Datacentreskeyperformanceindicators-Part7:Coolingefficiencyratio(CER).ISO/IEC,2023.[2]ISO/IEC30134-1:2016,Informationtechnology-Datacentreskeyperformanceindicators-Part1:Overviewandgeneralrequirements.ISO/IEC,2016.[3]工业和信息化部.新型数据中心发展三年行动计划（2021-