UPS+鋰電池儲能技術將快速布局數據中心

來源：存能電氣  日期：2019-01-22 13:35  瀏覽量：次

　　UPS+鋰電池儲能技術將快速布局數據中心。隨著鋰電池UPS技術的成熟完善和成本日益優化，數據中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉換，數據中心UPS改用鋰電池的趨勢將更加迅猛。UPS+鋰電池儲能解決方案，提高數據中心可靠性，鋰電池儲能系統很可能成為數據中心市場的標準產品。

　　電池的發展歷史：

　　在數據中心，我們采用大量的鉛酸免維護電池作為UPS備用儲能，作為數據中心供電的最后一道防線，所有的負載安危都寄托在電池的可靠性上，但實際應用中我們發現30%以上的數據中心負載掉電是由于電池失效引起的。

　　鉛酸電池技術發展非常緩慢，基本上沒有大的突破。對于所有數據中心管理人員來說，鉛酸電池始終是一個令人頭疼卻又不得不面對的事實。它對應用場景的要求很苛刻：環境溫度既不能過低也不能過高；電池既怕經常放電又怕總不放電；使用時既不能快速充電還不能快速放電；需要獨立的電池房間以避免酸霧侵蝕其它設備，電池占地空間巨大，樓板承重要求極高。

　　隨著市電供電環境的日趨改善，以及數據中心供電系統的高度冗余化設計，UPS配套蓄電池很少有真正發揮放電作用的時候。以鋰離子電池為代表的新型儲能電池已經在消費電子領域占據90%以上市場。而伴隨著電動汽車行業的高速發展，今天的鋰電池成本已經比5年前下降了70%。全球數據中心調研顯示10%的數據中心已經采用了鋰電池UPS作為后備能源。存能電氣預計未來3年鋰電池的年均增速都將超過100%。

　　鋰電池UPS在全球數據中心的應用：

　　韓國

　　在韓國，得益于三星/LG/SK等鋰電池廠商的推廣，鋰電池在UPS儲能和數據中心領域早已得到廣泛應用，據了解目前韓國已有近80%的新建數據中心UPS采用了鋰電池。2012全球第一個鋰電池數據中心----新韓銀行（ShinhanBank）投入使用，其中采用了34臺施耐德電氣500KVAUPS和1萬多只三星鋰電池，迄今沒有任何電池故障。

　　日本、新加坡、香港

　　在日本、新加坡、香港等寸土寸金的地區，用戶對于電池的占地空間和重量更為關注，由于鋰電池的能量密度是鉛酸電池數倍，其占地空間比鉛酸電池減少了60%以上，省出的寶貴機房空間可以擺放服務器機柜來出租盈利。同時鋰電池的重量比鉛酸電池輕70%以上，因此可以大大減輕對于樓板承重的壓力，對于由寫字樓改造而成的數據機房而言，承重改造費用得以大幅縮減。

　　印度

　　在印度，由于市電供電不穩定導致電池經常充放電，且環境溫度高，普通鉛酸電池2~3年就要更換，而使用鋰電池UPS后由于其對高溫適應能力更強、放電后能快速回充、循環次數4倍于鉛酸電池，因此在印度這樣對價格及其敏感的市場上，盡管鋰電池價格是鉛酸電池的兩倍以上，卻依然受到用戶和顧問公司的廣泛認可。

　　北美市場

　　在北美市場，客戶更加理性地關注數據中心的TCO（總體擁有成本），因為相對于硬件的初始購買價格來說，設備后期的維護和更換成本（OPEX）花費更大。數據中心UPS的設計壽命通常為10年以上，而其配套的鉛酸電池雖然標稱設計壽命10年，但通常在第5~6年就要更換一次，因為在鉛酸電池使用后期其使用容量會呈現斷崖式跌落，鉛酸電池在剩余容量到達80%時即宣告報廢。

　　而鋰電池UPS即使在使用10~15年后其剩余容量依然達到80%以上，其容量衰減是一個近似線性的漸變過程，我們建議鋰電池至少可以使用到70%容量。鑒于鋰電池的長壽命設計和高循環次數，在UPS10年生命周期內都無需更換，而鉛酸電池至少要更換一次，僅此一項即可抵消鋰電池不到2倍的成本壓力。鋰電池則無需進行這些復雜的維護操作，用戶由此可以降低運營成本。

　　中國

　　在中國，UPS改用鋰電池的趨勢將更加迅猛。鋰電池行業采用的都是高度自動化的產線，產能決定成本，這是一個近乎勝者通吃的行業。作為全球最大的鋰電池生產國，近幾年各廠商都在大力擴產，但由此帶來的結果就是整個行業產能嚴重過剩，隨著中國政府對于電動汽車的補貼日漸縮減，鋰電池UPS電源行業亟待開拓新的應用增長點，諸如風光儲能、電網調頻調峰、通信電源、UPS備用電池等將成為鋰電池市場的新寵。

　　UPS+鋰電池儲能技術將快速布局數據中心

　　數據中心供電系統采用鋰電池儲能將成為一種趨勢。目前對于數據中心行業來說，能否最大限度地利用現有空間，最大限度減少運營費用，特別是UPS電源冷卻能耗，電池維修和電池更換服務費用尤為重要。而鋰電池因為其優良的性能成為解決這些問題的關鍵。UPS鋰電池儲能方式可能會對未來的數據中心產業產生更大的影響，因為越來越多的企業希望采用基于開放式計算的體系結構，他們將會指定采用鋰電池作為機架中服務器電源的供電單元。

　　由此可見，整個UPS行業用鋰電池全面替代鉛酸電池已經是不可避免的了，只是時間問題。作為數據中心里面最大的儲能部件，鋰電池的安全非常重要，未來UPS+鋰電池儲能技術將快速布局數據中心。

　　鋰電池的安全很大程度上取決于以下四點，建議用戶在選型時重點關注：

　　1.高質量的電芯生產和質量管控

　　2.完善的BMS的設計

　　3.鋰電池的化學材料

　　4.鋰電池與UPS的兼容性測試

　　總結：隨著鋰電池UPS技術的成熟完善和成本日益優化，數據中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉換，這將讓數據中心管理者重新規劃灰區和白區布局。這種此消彼長的趨勢已經逼迫大多數鉛酸電池工廠部分轉型生產鋰電池，因為這場儲能技術的革命給整個鉛酸電池行業帶來的壓力是致命的，不轉型就會被淘汰。