信息時(Hour)代的(Of)來(Come)臨,數據中心大(Big)規模的(Of)建設,計算機和(And)大(Big)量通信設備飛速發展,不(No)間斷電源系統作(Do)爲(For)滿足數據中心供電質量的(Of)最核心部分被用(Use)戶重點關注。其中蓄電池又是整個(Indivual)供電系統中最重要(Want)的(Of)組成之一(One),是整個(Indivual)供電系統的(Of)“最後一(One)道屏障”。但是目前數據中心備用(Use)電池普遍選用(Use)浮充備用(Use)型電池,電池容量與體積大(Big)、功率低、成本高、一(One)緻性差、壽命短,已成爲(For)制約綠色數據中心發展的(Of)一(One)大(Big)障礙。

數據中心備電解決方案

1數據中心高倍率電池的(Of)應用(Use)

數據中心用(Use)蓄電池同傳統通信類電池相比,更加側重于(At)大(Big)倍率短時(Hour)間放電,行業内數據中心産品主要(Want)圍繞備電時(Hour)間由小時(Hour)級向分鍾級發展,備電産品具有以(By)下特點:

1

高功率

同倍率可以(By)放出(Out)更多的(Of)容量,短時(Hour)間功率性能更出(Out)色。15分鍾率可以(By)放出(Out)50%以(By)上的(Of)電量,相當于(At)普通電池1小時(Hour)率放出(Out)的(Of)電量。這(This)類電池設計時(Hour),主要(Want)通過降低電池内阻、減小各環節壓降、減緩電池極化、提高活性物質利用(Use)率。其中電池内阻包括闆栅内阻、鉛膏内阻、闆栅與鉛膏的(Of)界面阻抗、隔膜電阻、電解液電阻等;電池極化與極闆表面積、隔闆厚度、極群極間距等因素相關;活性物質利用(Use)率與極闆厚度、電解液濃度等因素有關。

2

高安全性

安全性是數據中心最不(No)容忽視的(Of)問題,整個(Indivual)供電系統要(Want)求蓄電池大(Big)電流充放電使用(Use)時(Hour),電池模塊不(No)能過熱,不(No)得出(Out)現端子過熱、塌陷和(And)密封膠融化現象,電池内部連接件需經過驗證測試,确保滿足載流量要(Want)求。另外,一(One)般蓄電池容易出(Out)現的(Of)殼體鼓脹、漏液等問題,該場景産品需有針對性解決措施應對,防止漏液現象,實現高安全性、高穩定性。

3

長壽命

普通蓄電池壽命短,失效過快,高倍率電池産品在(Exist)闆栅合金、鉛膏配方、高性能隔膜、高強度殼體材料、電池結構等方面技術手段優化,蓄電池設計壽命提升至15年以(By)上。

4

高一(One)緻性

數據中心供電系統一(One)般電壓等級均在(Exist)240V以(By)上,如此高的(Of)電壓需要(Want)多節蓄電池串聯來(Come)實現,高倍率電池的(Of)性能除了由設計因素決定外,還與制造過程一(One)緻性控制有較大(Big)關系,高倍率電池産品的(Of)自動化程度高于(At)普通産品,各環節實現機械化、精細化生(Born)産,産品的(Of)各部件的(Of)精度得到(Arrive)大(Big)幅度的(Of)提升,産品的(Of)一(One)緻性可提高50%以(By)上。

2锂電高壓直流系統的(Of)應用(Use)

随着技術的(Of)不(No)斷改進,锂離子電池的(Of)安全性不(No)斷提高,成本不(No)斷的(Of)下降,可用(Use)性及經濟性不(No)斷地增強,锂離子電池備電系統正在(Exist)迅速成爲(For)解決數據中心備電問題的(Of)常用(Use)方案,其特點包括:

1

智能化監控

BMS系統統一(One)管理,實現智能化電池管理;

2

能量轉化率高

采用(Use)小容量系統即可滿足大(Big)電流放電需求;

3

節能減排

同樣的(Of)負載,該系統可有效降低系統容量配置;

4

安裝維護方便

采用(Use)并聯的(Of)接線方式,系統擴容方便,無需單獨建設電池房,與主設備零距離接觸,節約綜合建設運營成本20%以(By)上。

3儲能+備電服務的(Of)應用(Use)

中國(Country)數據中心節能技術委員會數據顯示,2016年中國(Country)數據中心總耗電量超過1108億千瓦時(Hour),2017年達到(Arrive)1200～1300億千瓦時(Hour),這(This)個(Indivual)數字超過了三峽大(Big)壩2017年全年發電量(976.05億千瓦時(Hour))和(And)葛洲壩電廠發電量(2017年葛洲壩電廠發電量190.5億千瓦時(Hour))之和(And)。IDC業務成本中,電費成本占到(Arrive)約50%,逐年折舊後依舊約占總成本的(Of)30%。降低運營電費是降低IDC年運營成本的(Of)關鍵。數據中心采用(Use)儲能+備電服務的(Of)運行方案,以(By)數據中心用(Use)鉛炭電池組作(Do)爲(For)儲能電源,由單純地提供産品向提供儲能+備電服務轉變,實現了IDC領域的(Of)削峰填谷儲能應用(Use),可以(By)實現節能減排、降低企業電力生(Born)産費用(Use)的(Of)目的(Of),開辟了一(One)個(Indivual)穩健和(And)更富有潛力的(Of)市場。

圖1給出(Out)了配置儲能系統與不(No)配置儲能系統的(Of)電網電力需求。

以(By)江蘇省爲(For)例,儲能系統的(Of)充放電時(Hour)段:在(Exist)谷區時(Hour)段利用(Use)低電價充電,而在(Exist)峰區(或尖峰)時(Hour)段儲能系統放電,減少其間的(Of)電網用(Use)電量,不(No)僅可以(By)降低電網在(Exist)高峰時(Hour)段的(Of)用(Use)電壓力,而且企業可以(By)利用(Use)峰谷電價差降低電費支出(Out),從而獲得收益,收回儲能系統的(Of)項目投資。表1爲(For)江蘇省工業用(Use)電峰谷分時(Hour)銷售電價表。圖2爲(For)系統運行階段峰谷電價示意圖。表2進一(One)步給出(Out)了備電系統運行模式,利用(Use)谷電、平電和(And)峰電時(Hour)段的(Of)電價差,設置備電系統的(Of)運行模式,以(By)取得更大(Big)的(Of)經濟效益。

調峰系統每天完成1個(Indivual)充放電循環,即完成在(Exist)低電價區蓄電(電池充電)、高電價區放電的(Of)過程;可通過電價差實現盈利。

儲能+備電方式同傳統備電相比,初始投入略高。但從投資回報角度考慮,采用(Use)數據中心儲能+備電的(Of)方式,利用(Use)削峰填谷可實現壽命期内盈利的(Of)目的(Of)。儲能系統服務年限越長,經濟效益越可觀。

總結

END