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データセンター及び企業における夏場の節電対策にあたって

節電に備える!夏場に向けた節電対策とソリューションをご紹介

昨年度は、夏場に予測される電力不足対策として、大量に電気を消費する工場やデータセンターなどの事業者「大口需要家」に対して、電力使用制限令としてピーク利用時の15%の削減が打ち出され、一定の成果が出ました。

2012年度は、全国の原子力発電所が定期点検などにより次々と運転停止になり、再稼働の見通しが立ちにくい状況のもと、今夏の電力の安定供給に対して懸念が高まっています。「大口需要家」にとっては、電力使用制限令の実施可否に関わらず、引き続き節電対策を講じる必要があります。

2011年夏期の東京電力管内における産業界の節電対策例

分類 具体事例
設備 温度を調整する 冷房温度の引き上げ、クールビズの徹底
スイッチを切る 照明の間引き、エスカレーター・エレベーターの停止、イルミネーション・夜間照明の停止
機器・設備を変える 扇風機の利用、グリーンカーテンの設置、コジェネレーション・自家発電の導入
働く時間を変える 長期夏季休暇の取得、オフィスや工場稼働時間の夜間・早朝・休日シフト(他地域への生産移管)、サマータイムや在宅勤務の導入
使い方を変える 電力使用量の「見える化」による節電意識の向上
社員の力を生かす 節電教育、節電アイデアの募集(日本企業の「カイゼン力」)

日本総研「政策観測」No.37から引用

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一般企業の情報システム(ITサービス)に関連する電力制御

一般企業では、オフィスのPCやサーバ類の省電力化はいち早く取り組まれてきました。
様々な施策の結果、オフィスで使用される電力の2大要素である照明とエアコンは殆どの企業である程度制御ができている一方、3つめの大きな要素であるパソコンや社内ネットワーク/サーバに関しては、その影響が直接的に業務にかかわる事や繊細な仕組みにより構築されたシステムであるため、これまで後回しにされてきていました。しかし、今後より一層の電力使用の制御が求められる中、ITサービスにかかる電力の削減に関しては、次に検討されるべき項目であると考えられます。

経済産業省では、一般企業のエアコン及び照明以外にかかる主要な電力消費項目について下記のように纏めています。

電力消費内訳グラフ

住環境計画研究所「オフィスビルにおけるOA機器のエネルギー消費実態」より

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データセンターに関連する電力制御

床面積あたりで消費電力をオフィスビルと比較した場合、データセンターは3倍の電力を必要とする事からすべての事業者が「大口需要家」に当たります。操業を間引く事や稼動時間をずらす事などの対策もデータセンターの運営上難しく、急な移設も供給が追いつかず難しくなっています。

電力制御に伴うデータセンターにおける課題

  • 操業を間引いたり夜間にシフトしたりといった節電が難しい
  • ハウジングの場合自前のサーバ機能ではなくコントロールが難しい
  • 自家発電機設置用の補助金を使用したとしても燃料費が高く赤字になる可能性

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データセンターと企業における共通の課題

サーバ類の定型的な電源の管理と効果測定の為のモニタリング
及び電源系統の優先順位付け

ITサービスにおける節電を効果的に推進する為に、定型的な電源のON/OFFを効率的にできる管理環境の構築と、その効果を測定する仕組みが重要になります。IT管理者がどこからでも機器の状況が見れる状態を作っておき、データのバックアップや、機器の起動、停止。消費電力の把握などができることが必要です。そしてその際に盲点となりがちな課題がサーバのシャットダウンや起動の「順番」です。

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電源を管理する環境の構築

管理イメージ

消費電力の可視化

管理画面

  • 電力やエネルギー、電力コストの情報を履歴として保存し、管理画面からグラフとして確認。
  • 機器の消費電力傾向を正確に把握するのに必要となる他、目標の削減値を達成できているかの目安としても活用できます。

電源系統のグループ分け

  1. 常時稼働が必要なもの
  2. 利用時以外は停止可能なもの
    ※利用する時間になったら稼働させますが、IT管理者がずっと張り付く必要がないように、リモートからオン/オフできる仕組みが必要。
  3. 短期的には連続停止が可能なもの

サーバ起動の順番に関する課題

システム停止の注意点

システム起動の注意点

システム停止手順
対応手順 注意点 これからの対応手順
停止手順

機器をシャットダウンし電源をオフにする。

システムの停止手順

シャットダウン後にコンセント側をオフにできます。

個々の対応とは違い、対応する台数と手間が格段に増えるため、システムごとに1クリックで操作が完了するよう、PDUに論理的なコンセントグループを設定できます。

コンセントグループには停止間隔やコンセントをオフにする順番を指定できます。

※離れた場所にある機器に対しても同じことができます。

Windowsサーバの停止をスタートボタンから停止する場合は、KVM over IPスイッチで操作できます。

電源ケーブルをコンセントから抜く。

電源復旧後の突入電流への備え。

一般的なコンセントに接続している場合はこの対応が必要ですが、PDUには突入電流を防ぐ機能があるため、電源ケーブルを抜く必要がありません。

※現状、機器をUPSに接続している場合は、仕様を確認してください。

事前にシステムの自動起動をオフにする。

※BIOSの設定を変更する。

電源復旧後は一斉に電力の使用が始まるため、電圧が安定しない状態で起動させることを防ぎたい。

PDU上でコンセントをオフにした場合は、電源が復旧したあとも、オフのままになっているため、管理者がオンにするまで電流は流れません。

※離れた場所に機器がある場合は、システムの自動起動をBIOS上でオンにしておく必要があります。

その設定変更は、KVM over IPスイッチで操作できます。

システム起動手順
対応手順 注意点 これからの対応手順
起動手順
電源ケーブルをコンセントに挿す。 電源復旧後の突入電流。

一般的なコンセントに接続して機器を運用している場合はこの対応が必要ですが、PDUに接続している場合は、突入電流を防ぐ機能があるため、この作業は不要です。

現状、機器をUPSに接続している場合は、UPSと機器の間にPDUを配置することで、突入電流を防ぐとことができます。

機器をオンにして動作を確認する。 システムの起動順序。

起動したい順にコンセントをオンにできます。

個々の対応とは違い、対応する台数と手間が格段に増えるため、システムごとに1クリックで操作が完了するよう、PDUに論理的なコンセントグループを設定できます。

コンセントグループには起動間隔やコンセントをオンにする順番を指定できます。

離れた場所にある機器に対しても同じことができます。

BIOSで自動起動をオンにしておけば、PDU上のコンセントをオンにすることでシステムを起動できます。

システムの稼働状況を確認 電源オン後に正常稼働を確認

電源投入後、システムが正常に稼働したかを確認。

リモートから状況確認をするには、KVM over IPスイッチが有効な手段。

これらをリモート、あるいは自動で行うことで、
停電リスクや管理負担を大幅に減らすことが出来ます。

課題と解決方法

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