鋰電系統(tǒng)＂上位＂—數(shù)據(jù)中心更高效率運營

來源：存能電氣  日期：2021-04-13 09:57  瀏覽量：次

鋰電系統(tǒng)"上位"—數(shù)據(jù)中心更高效率運營。由于其重量與尺寸的緣故，數(shù)據(jù)中心需具備強化的承載結(jié)構(gòu)，鉛酸電池性能已不堪重負(fù)，急需更換替代的產(chǎn)品?，F(xiàn)在所有的主要數(shù)據(jù)中心機房皆使用鋰電池，此方向已公認(rèn)為最有希望的選擇。

鋰電系統(tǒng)"上位"—數(shù)據(jù)中心更高效率運營

隨著行業(yè)面臨容量和先進應(yīng)用場景帶來的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心的形態(tài)和規(guī)模都開始發(fā)生重大變化，近年來，數(shù)據(jù)中心因空間限制與更高效率營運的需求而皆以增加其功率密度為主要目標(biāo)。更有效率的可用空間儼然是數(shù)據(jù)中心擁有者最重要的工作之一。

目前，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心機房都采用在線式UPS作為供電保障。然而，數(shù)據(jù)中心除了存放服務(wù)器、磁盤陣列等系統(tǒng)設(shè)備和路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外，還有大量的照明、監(jiān)控、制冷、水循環(huán)系統(tǒng)等設(shè)備，設(shè)備種類繁多，對供電系統(tǒng)的峰值因數(shù)、過載能力等也有較高要求，常規(guī)的在線式UPS已不能滿足數(shù)據(jù)中心的需求。

數(shù)據(jù)中心的負(fù)載特性、運營成本、運行效率以及可靠性等方面的要求都給儲能式供電系統(tǒng)帶來全新的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)蓄電池自身的一些缺陷，已越來越難以適應(yīng)數(shù)據(jù)中心機房行業(yè)的現(xiàn)代化進程。

UPS電源傳統(tǒng)上采用的鉛酸電池面臨能耗高、占據(jù)更多空間，增加成本，運行環(huán)境要求高、易造成環(huán)境污染以及需要大量維護等不足。鉛酸電池可以說是數(shù)據(jù)中心運維人員頭痛又無奈的存在，其對應(yīng)用場景的運營要求近乎苛刻，電池的整體壽命還很短，基本上只有6年左右；最后，由于體積龐大，數(shù)據(jù)中心在設(shè)計之初還必須考慮占地空間和樓板承重力。

以鋰電池為主導(dǎo)的電化學(xué)儲能技術(shù)，在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟性等方面都具有明顯的比較優(yōu)勢。儲采用儲能鋰電池的供電系統(tǒng)將會是未來數(shù)據(jù)中心機房的發(fā)展方向。鋰電池在減少數(shù)據(jù)中心占地面積、延長使用壽命，以及提高投資回報率方面具有關(guān)鍵優(yōu)勢，高能量、低耗能的鋰電設(shè)備，實現(xiàn)更高的能量供給，更低的能耗，并減少環(huán)境污染。

對于UPS來說，用鋰電池替代鉛酸電池是一個趨勢。鋰電池自身體積更小，也更環(huán)保，無論對于寸土寸金的云數(shù)據(jù)中心，還是邊緣節(jié)點，都是更好的選擇。目前業(yè)界主流的鋰電分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰。在數(shù)據(jù)中心場景目前普遍采用磷酸鐵鋰和三元鋰2種電芯，磷酸鐵鋰可靠性更高，三元鋰能量密度有優(yōu)勢。

鋰電系統(tǒng)的"上位"，目前已有10%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用鋰電池作為后備能源。未來隨著新能源以及儲能成本的降低，通過鋰電池儲能來降低成本和實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)成為可能。

鋰電池適用于數(shù)據(jù)中心的理由

重量及體積：鋰離子電池體積比能量是鉛酸蓄電池2倍以上、重量比能量是鉛酸蓄電池的3倍以上；

壽命：鋰離子電池循環(huán)壽命和日歷壽命更長；

環(huán)境敏感性：鋰離子電池對溫濕度和海拔高度的耐受性更好；

環(huán)保：鋰離子電池?zé)o重金屬污染、使用過程中無酸性氣體和易燃易爆氣體析出。

相比之下，鉛酸蓄電池應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的痛點

①安裝難度大：重量重、連接點多、大電流情況下對緊固要求高；

②空間占用大：約占整個機房面積的3%~10%；

③環(huán)境耐受性差：25±3℃，溫度提高10℃壽命減半；

④監(jiān)測系統(tǒng)：監(jiān)測系統(tǒng)功能不全誤報、錯報、漏報不斷；

⑤壽命短：一般5~7年使用壽命，在其他設(shè)備正常服役時，需要進行電池更換；

⑥氣體析出：酸性的氫氧混合氣體析出，對電池間設(shè)計要求極高，且存在安全隱患。

安全、綠色、高性能，全新鋰電池數(shù)據(jù)中心時代即將到來！鋰電池未來將大力推動綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運維和改造，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展。