數據中心UPS+儲能聯合供電的應用及效益分析
來源：存能電氣 日期：2019-07-18 14:27 瀏覽量：次
數據中心UPS+儲能聯合供電的應用及效益分析。在數據中心實現真正的綠色節能,進一步降低能耗、提升數據中心運營效率就是十分必要和緊迫的。儲能式UPS在效率上實現了這一突破,其效率高達98%,比傳統在線式UPS高出5%～10%,這使得運營成本大大降低。因此,UPS儲能成為近年數據中心節能的熱門話題。
現代生活不斷產生并需求大量數據,這些數據存儲在數據中心。伴隨著5G、無人駕駛、物聯網、人工智能等大數據的應用,數據中心將會以驚人速度發展。眾所周知,數據中心是用電大戶,研究數據中心節能及節省電費是數據中心建設的重點,而數據中心不間斷電源系統UPS的普遍使用為節能技術的應用提供了先天條件。
UPS與儲能系統的應用和痛點
①UPS的應用和痛點
UPS是在停電時為重要設備供電,A級數據中心設有柴油發電機時,UPS電池后備時間要求不低于15min,通常采用鉛酸電池。為了保證數據中心信息設備供電質量和供電可靠性,UPS是必需的,與經濟效益無關。
●由于很少停電,整個電池生命周期放電次數很少,電池變成睡資產,形成資源浪費;
●UPS電池長期處于浮充狀態,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。
②儲能系統的應用和痛點
儲能系統主要是削峰填谷,利用峰谷電價差套利。儲能系統不是必需的,沒有經濟效益就沒有安裝的價值。
●各地峰谷電價不同,很多地方峰谷電價差小,設置電池儲能系統連投資成本都收不回來,即使峰谷電價差大的地方,電池儲能投資收益也不是很高,所以很難引起大規模投資;
●一般純儲能項目的回本周期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,所以儲能系統電池要預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。
數據中心UPS+儲能聯合供電的應用
UPS+儲能簡稱SPS系統,是指UPS和儲能相融合的系統,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,利用夜間低谷電價時充電,在白天高峰電價時放出部分電量,進行峰谷套利,剩余電量作為UPS備電之用。偶爾停電時,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(UPS+BESS)融合在一起,是完美的儲能備電結合;
②SPS概念是在新建的UPS系統,采用優化后適合經常放電的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,利用峰谷電價充放電,每天放出部分電池電量進行套利,馀下電量滿足UPS的后備時間要求;
③偶爾停電時放電到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3,300天計算,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,所以不用單設集裝箱,節省投資;
UPS+儲能聯合供電的經濟效益分析
①如上SPS配置40min電池,在放電前備電后備時間是40min,儲能放電后,備電時間是20min,兩者都多于15min備電的要求;
②UPS不加儲能時電池在浮充使用,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確知道電池的健康狀況,這是最有用的非經濟價值;
③利用峰谷電價差套利,除了可以收回設備增加的成本外,還有很佳的節省電費的收益;
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。壽命周期內可以節省一次更換電池的費用。
儲能式UPS在數據中心的應用
近年來,隨著移動互聯網、物聯網、云計算等數據業務需求的爆炸式增長及IT技術的迅速發展,數據中心正在發展成為一個具有戰略意義的新興產業,成為新一代信息產業的重要組成部分。在電子信息及制造技術飛速提升的前提下,數據中心機房的建設規模及設備密度都取得了長足的增長。
與此同時,儲能式UPS的應運而生,表明儲能技術已從一個基本概念發展成為當前社會走向低碳經濟所不可或缺的技術前提,成為了推動能源轉型的必要條件。將儲能式產品與數據中心的運行現狀進行有機結合,針對數據中心所存在的問題進行改善,最大限度地提高節能和智能化管理程度,是數據中心當前迫在眉睫的需求。
要保持供電系統的供電可靠性,除了保證供電系統自身的可靠性指標外,還需要簡化系統串聯級數。儲能式UPS的誕生,則成為了改善數據中心供電系統可靠性的關鍵。采用并聯式結構,可以從根本上減少設備的故障節點和故障率,使得儲能設備向著高穩定性、智能化方向發展,設備運行安全可靠,在線維護更加方便。
儲能式UPS的跨越式突破,將大大減少數據中心的運營成本,為企業大幅度節省用電開支,也將成為未來數據中心供電系統發展中最為重要的一環。對于電量消耗很大的數據中心來說,通過儲能式UPS,合理利用峰谷差價,可以節約巨額的電費開銷。
