在數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)真正的綠色節(jié)能,進(jìn)一步降低能耗、提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)營效率就是十分必要和緊迫的。儲能式UPS在效率上實(shí)現(xiàn)了這一突破,其效率高達(dá)98%,比傳統(tǒng)在線式UPS高出5%～10%,這使得運(yùn)營成本大大降低。因此,UPS儲能成為近年數(shù)據(jù)中心節(jié)能的熱門話題。

伴隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心將會以驚人速度發(fā)展。眾所周知,數(shù)據(jù)中心是用電大戶,研究數(shù)據(jù)中心節(jié)能及節(jié)省電費(fèi)是數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重點(diǎn),而數(shù)據(jù)中心不間斷電源系統(tǒng)儲能UPS的普遍使用為節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用提供了先天條件。

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UPS與儲能系統(tǒng)的應(yīng)用和痛點(diǎn)

⑴UPS的應(yīng)用和痛點(diǎn)

UPS是在停電時(shí)為重要設(shè)備供電,A級數(shù)據(jù)中心設(shè)有柴油發(fā)電機(jī)時(shí),UPS電池后備時(shí)間要求不低于15min,通常采用鉛酸電池。為了保證數(shù)據(jù)中心信息設(shè)備供電質(zhì)量和供電可靠性,UPS是必需的,與經(jīng)濟(jì)效益無關(guān)。

●由于很少停電,整個(gè)電池生命周期放電次數(shù)很少,電池變成睡資產(chǎn),形成資源浪費(fèi);

●UPS電池長期處于浮充狀態(tài),電池健康狀況不明;

●一般使用鉛酸電池,電池4～5年就要更換。

⑵儲能系統(tǒng)的應(yīng)用和痛點(diǎn)

儲能系統(tǒng)主要是削峰填谷,利用峰谷電價(jià)差套利。儲能系統(tǒng)不是必需的,沒有經(jīng)濟(jì)效益就沒有安裝的價(jià)值。

●各地峰谷電價(jià)不同,很多地方峰谷電價(jià)差小,設(shè)置電池儲能系統(tǒng)連投資成本都收不回來,即使峰谷電價(jià)差大的地方,電池儲能投資收益也不是很高,很難引起大規(guī)模投資;

●一般純儲能項(xiàng)目的回本周期7～8年,用戶或投資方不愿意投資;

●由于深度放電會影響電池壽命,所以儲能系統(tǒng)電池要預(yù)留部分容量不能使用(鉛碳電池要留30%～40%),這也是一種資源浪費(fèi)。

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數(shù)據(jù)中心UPS+儲能聯(lián)合供電的應(yīng)用

UPS+儲能簡稱SPS系統(tǒng),是指UPS和儲能相融合的系統(tǒng),它的概念是增加配置電池的容量,并且由鉛酸電池改用鉛碳電池,利用夜間低谷電價(jià)時(shí)充電,在白天高峰電價(jià)時(shí)放出部分電量,進(jìn)行峰谷套利,剩余電量作為UPS備電之用。偶爾停電時(shí),電池放電到80%～100%,對電池壽命影響不大。

①SPS是將UPS及儲能系統(tǒng)(UPS+BESS)融合在一起,是完美的儲能備電結(jié)合;

②SPS概念是在新建的UPS系統(tǒng),采用優(yōu)化后適合經(jīng)常放電的UPS系列,并增加UPS的電池容量,不采用鉛酸電池而改用鉛碳電池,利用峰谷電價(jià)充放電,每天放出部分電池電量進(jìn)行套利,馀下電量滿足UPS的后備時(shí)間要求;

③偶爾停電時(shí)放電到80%～100%,對電池壽命影響不大;

④以鉛碳電池50%+30%DOD(兩充兩放),可循環(huán)3,300天計(jì)算,每天使用,可使用9年,比一般鉛酸電池壽命長一倍;

⑤由于UPS一般有電池房間,所以不用單設(shè)集裝箱,節(jié)省投資;

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UPS+儲能聯(lián)合供電的經(jīng)濟(jì)效益分析

①如上SPS配置40min電池,在放電前備電后備時(shí)間是40min,儲能放電后,備電時(shí)間是20min,兩者都多于15min備電的要求;

②UPS不加儲能時(shí)電池在浮充使用,電池健康狀況不明。而SPS天天充放電,由電池放電的電壓可以準(zhǔn)確知道電池的健康狀況,這是最有用的非經(jīng)濟(jì)價(jià)值;

③利用峰谷電價(jià)差套利,除了可以收回設(shè)備增加的成本外,還有很佳的節(jié)省電費(fèi)的收益;

④鉛碳電池以50%DOD充放電,可以使用10年,是鉛酸電池壽命的兩倍。壽命周期內(nèi)可以節(jié)省一次更換電池的費(fèi)用。

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儲能式UPS在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

近年來,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的爆炸式增長及IT技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心正在發(fā)展成為一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè),成為新一代信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。在電子信息及制造技術(shù)飛速提升的前提下,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的建設(shè)規(guī)模及設(shè)備密度都取得了長足的增長。

與此同時(shí),儲能式UPS的應(yīng)運(yùn)而生,表明儲能技術(shù)已從一個(gè)基本概念發(fā)展成為當(dāng)前社會走向低碳經(jīng)濟(jì)所不可或缺的技術(shù)前提,成為了推動能源轉(zhuǎn)型的必要條件。

將儲能式產(chǎn)品與數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,針對數(shù)據(jù)中心所存在的問題進(jìn)行改善,最大限度地提高節(jié)能和智能化管理程度,是數(shù)據(jù)中心當(dāng)前迫在眉睫的需求。要保持供電系統(tǒng)的供電可靠性,除了保證供電系統(tǒng)自身的可靠性指標(biāo)外,還需要簡化系統(tǒng)串聯(lián)級數(shù)。

儲能式UPS的誕生,則成為了改善數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu),可以從根本上減少設(shè)備的故障節(jié)點(diǎn)和故障率,使得儲能設(shè)備向著高穩(wěn)定性、智能化方向發(fā)展,設(shè)備運(yùn)行安全可靠,在線維護(hù)更加方便。

END

儲能式UPS的跨越式突破,將大大減少數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本,為企業(yè)大幅度節(jié)省用電開支,也將成為未來數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)發(fā)展中最為重要的一環(huán)。對于電量消耗很大的數(shù)據(jù)中心來說,通過儲能式UPS,合理利用峰谷差價(jià),可以節(jié)約巨額的電費(fèi)開銷。