數據中心備電解決方案
(1)數據中心高倍率電池的應用
數據中心用蓄電池同傳統(tǒng)通信類電池相比,更加側重于大倍率短時間放電,行業(yè)內數據中心產品主要圍繞備電時間由小時級向分鐘級發(fā)展,備電產品具有以下特點:
①高功率:同倍率可以放出更多的容量,短時間功率性能更出色。15分鐘率可以放出50%以上的電量,相當于普通電池1小時率放出的電量。這類電池設計時,主要通過降低電池內阻、減小各環(huán)節(jié)壓降、減緩電池極化、提高活性物質利用率。其中電池內阻包括板柵內阻、鉛膏內阻、板柵與鉛膏的界面阻抗、隔膜電阻、電解液電阻等;電池極化與極板表面積、隔板厚度、極群極間距等因素相關;活性物質利用率與極板厚度、電解液濃度等因素有關。
②高安全性:安全性是數據中心***不容忽視的問題,整個供電系統(tǒng)要求蓄電池大電流充放電使用時,電池模塊不能過熱,不得出現端子過熱、塌陷和密封膠融化現象,電池內部連接件需經過驗證測試,確保滿足載流量要求。另外,一般蓄電池容易出現的殼體鼓脹、漏液等問題,該場景產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(wěn)定性。
③長壽命:普通蓄電池壽命短,失效過快,高倍率電池產品在板柵合金、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(yōu)化,蓄電池設計壽命提升至15年以上。
④高一致性:數據中心供電系統(tǒng)一般電壓等級均在240V以上,如此高的電壓需要多節(jié)蓄電池串聯來實現,高倍率電池的性能除了由設計因素決定外,還與制造過程一致性控制有較大關系,高倍率電池產品的自動化程度高于普通產品,各環(huán)節(jié)實現機械化、精細化生產,產品的各部件的精度得到大幅度的提升,產品的一致性可提高50%以上。
(2)鋰電高壓直流系統(tǒng)的應用
隨著技術的不斷改進,鋰離子電池的安全性不斷提高,成本不斷的下降,可用性及經濟性不斷地增強,鋰離子電池備電系統(tǒng)正在迅速成為解決數據中心備電問題的常用方案,其特點包括:
①智能化監(jiān)控
BMS系統(tǒng)統(tǒng)一管理,實現智能化電池管理;
②能量轉化率高
采用小容量系統(tǒng)即可滿足大電流放電需求;
③節(jié)能減排
同樣的負載,該系統(tǒng)可有效降低系統(tǒng)容量配置;
④安裝維護方便
采用并聯的接線方式,系統(tǒng)擴容方便,無需單獨建設電池房,與主設備*********接觸,節(jié)約綜合建設運營成本20%以上。
(3)儲能+備電服務的應用
數據顯示,2016年中國數據中心總耗電量超過1108億千瓦時,2017年達到1200～1300億千瓦時,這個數字超過了三峽大壩2017年全年發(fā)電量(976.05億千瓦時)和葛洲壩電廠發(fā)電量(2017年葛洲壩電廠發(fā)電量190.5億千瓦時)之和。IDC業(yè)務成本中,電費成本占到約50%,逐年折舊后依舊約占總成本的30%。降低運營電費是降低IDC年運營成本的關鍵。數據中心采用儲能+備電服務的運行方案,以數據中心用鉛炭電池組作為儲能電源,由單純地提供產品向提供儲能+備電服務轉變,實現了IDC領域的削峰填谷儲能應用,可以實現節(jié)能減排、降低企業(yè)電力生產費用的目的,開辟了一個穩(wěn)健和更富有潛力的市場。
結束語
互聯網技術的應用與快速發(fā)展,云計算、云存儲、大數據等相關新型互聯網業(yè)務規(guī)模與日俱增,數據中心進入規(guī)模化建設階段。需要我們積極探索,發(fā)現不斷增長的能源新世界。本文分別介紹了數據中心高倍率鉛酸蓄性能特點、數據中心高壓直流鋰電的應用、數據中心儲能+備電的應用模式?；谝陨袭a品具備的高倍率、高安全性、高一致性、長壽命、智能化集中監(jiān)控、安裝維護方便、高性價比、節(jié)能減排,必將成為未來IDC、UPS系統(tǒng)后備電源的主要解決方案之一。
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