储能型数据中心电能打点模式切磋

储能它的代价表此刻真正必要它的客户哪里,储能应用在数据中心就很是有代价。电化学储能技能的成长可以慢慢倾覆传统数据中心的电能打点模式,同时也将倾覆此规模传统的投资模式,这种倾覆是一种于多方有利的倾覆。

连年来,电化学储能的成长风起云涌。本文以数据中心成长储能缔造富厚的红利模式和贸易模式为切入点,一路和各人去切磋。

数据中心成长的近况和题目

数据中心由计较机体系和与之相配套的装备,以及冗余的数据通信毗连、情形节制、监控和各类安详装置等一整套伟大的装备组成,是数据传输、计较和存储的中心。陪伴着我国移动通信、大数据、云计较、收集付出和人工智能等营业的发作式成长以及“互联网+”向财富规模的加快渗出,发动了互联网数据的传输、计较和存储需求的飞速增添,进而引发对数据中心等基本办法的需求。研究数据表现,2010～2016年,我国IDC市场局限增添近7倍,年均增添率到达39.19%,而2017年后,我国数据中心的市场局限仍继承保持快速增添,估量2019年,我国数据中心的市场局限将高出1800亿元,个中约70%是新建数据中心。

数据中心通过向客户提供机柜租用、带宽租用和处事器署理运维等处事获取收益。对数据中心而言,担保安详靠得住的电力和收集供给,是数据中心最根基的两大成果,以是数据中心都配备有不中断电源(UPS)。在市电供应正常时,UPS在“过滤市电杂质”后给负载供电,同时给电池充电;当市电呈现非常(间断供电)时,电池放电通过UPS供应负载担保电力供给,这种传统数据中心电力备用模式有以下应用痛点:

(1)电费支出高企。数据中心建成之后,其首要的运营成原来自于电费。统计表白,电费支出占数据中心运营支出的60%以上。以在江苏拥有2000个机柜的中型数据中心为例,假设机柜的均匀功率为5kW,则仅机柜一年的耗电量为2000个×5kW×24h×365天=8760万kWh,江苏省的均匀电价约为0.68元,则仅机柜一项发生的电费就高达5957万元,这里尚未计空调、UPS和照明等其余电力装备办法所发生的电力耗损。因此怎样低落数据中心电费支出,对付进步数据中心企业的利润至关重要。

(2)电池投资高企,且电池在行使周期内不放电,形成资源挥霍,是覆没本钱。我国每年出产超200GWh的铅酸蓄电池,个中有很大比例应用在数据中心备电,这些电池的寿命凡是为5年阁下,为担保备电安详性,根基每5年就要改换一批。今朝,我国大都地域电网的供电靠得住性超99.9%,且因为数据中心凡是回收双路市电保障+2N互备布局,因此电池很少有放电,处于恒久被闲置状态,造成很大的资源挥霍。

(3)电池恒久处于浮充状态,康健状态不明。如上所述,因为数据中心供电靠得住性很高,电池一向处于浮充状态,根基一年都不放一次电,有些数据中心乃至必要通过按期的假负载测试来检讨电池的机能,而这笔测试用度支出也是相等不菲。

领略清晰数据中心运营和UPS行使的痛点,有助于辅佐我们知道怎样去办理现存的题目。得益于连年来储能技能的成长,建树储能型数据中心,顺理成章地成了办理以上应用痛点的重要本领。

数据中心储能对电池和UPS主机的要求

电网发电和用户用电之间是一个动态均衡,为进步在用电低谷时段的机组操作率,低落发电本钱,增效减排,我国从1993年开始实施峰、谷电价制度,此制度的计划初志是操作经济本领引导社会错峰用电。峰、谷价差的存在,就给储能通过“低储高发”提供了套利空间。但因为储能本钱限定,纯真的削峰填谷项目很可贵到可一连的红利空间,数据中心建树自己就必要大量电池和UPS主机投入,这为峰谷套利提供了须要前提,但必要办理电池轮回寿命和储能型UPS主机的成果题目。

(1)数据中心储能能对电池的要求

传统平凡铅酸电池不能满意用户削峰填谷模式对电池长轮回寿命的要求,开拓新型轮回性电池势在必行。得益于2006年奥巴马“洁净能源打算”的鼓励和引导,环球范畴内掀起对铅碳电池的研究高潮并相继推生产物。所谓铅碳电池,就是在不改变铅酸电池电化学系统的基本上,通过负极加碳以及对正极和电解液的延寿技能,实现对铅酸电池轮回机能的大幅晋升,其轮回寿命是平凡铅酸电池的3～5倍。电池轮回机能题目的办理,为建树储能型的数据中心,缔造了先决前提。在数据中心储能应用中,电池除了要举办削峰填谷之外,还要担保备电时刻,因此电池的放电深度一样平常节制在50%阁下,剩余约50%电量用来担保备电时刻。众所周知,电池放电深度越深,其轮回寿命就越短,50%阁下的放电深度,刚好既可满意数据中心对电池行使年限(10年)的要求,又可担保得到较好的削峰填谷收益,机能和要求美满契合。

(2)UPS储能对UPS主机的要求

①电化学电源可放出的电量会受到放电倍率的影响,放电倍率越小,可放出电量越多,反之,则越少。举例来说,对付铅酸或铅碳电池,假如以0.1C(A)倍率放电,可以放电10h,放出的总容量为1C(Ah);但假如以1.5C放电,约莫只能放电15min,放出的总容量为0.375C(Ah),并且大倍率放电还会严峻影响电池寿命。在举办削峰填谷时,放电量越大,赢利则越多,由于峰价电时刻即放电时刻(一样平常为8h)足够长,因此可以选择切合铅酸电池放电特征的小倍率放电方法来运行,这就必要UPS主神秘有具备市电和电池连系供电的成果。

②通例数据中心由于电力供应的靠得住性很好,电池很少放电,纵然无意有放电,充电时刻很长,因此可以实时增补回电力。而凭证我国现行峰、谷时段漫衍,谷价电时刻一样平常只有8h,为担保电池放电后的回充量,就要求UPS主神秘具备40%额定功率以上的充电手段。

通过同主流的UPS主机厂家的雷同,技能上办理以上题目,完全没有障碍,所增进的本钱也很是有限,这就为建树储能型数据中心打扫了技能障碍。

数据中心储能的上风

数据中心回收储能模式,对比于传统数据中心备用电源,具有以下上风:

(1)通过削峰填谷模式可以收回电池投资。以一台功率为500kVA,功率因数为0.8的UPS设置储能电池并备用15min为例,为利便计较,均回收西恩迪SHC12250FT这款电池的放电参数,电池价值1元/Wh,电价差以江苏省0.78元做参考,电池残值以25%来测算。500kVA的UPS备电15min,必要设置120只SHC12250FT电池。假设再增进3组电池,放电深度以50%DOD,行使10年计,起源收益测算见测算表。由测算表可以看出，通过将传统UPS改革成储能型UPS，在电池寿命周期内，不只可以收回电池投资，还可以得到大量收益，从而大大节减数据中心的本钱。

（编辑：湖南网）

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