無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?
來源:存能電氣 日期:2021-05-27 10:44 瀏覽量:次
無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?從多年前開始,鋰電就已經(jīng)開始與UPS配套使用。從很多角度看,鋰電池恐怕都是數(shù)據(jù)中心儲能、備災(zāi)的不二之選。但目前為止,鋰電在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域并沒有大規(guī)模普及的跡象。這是為什么呢?本文存能電氣小編就和大家聊一聊。
數(shù)據(jù)中心鋰電應(yīng)用優(yōu)在何處?
對比傳統(tǒng)的鉛酸電池,鋰電池天然具有能量密度高、放電效率高、占地小、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,其在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用在急劇增加。
1、體積小、重量輕
對于數(shù)據(jù)中心行業(yè)來說,能否最大限度地利用現(xiàn)有空間尤為重要。一般認為,同等容量下的鋰電池,其體積、重量只有鉛酸電池的1/3-1/2左右。也就是說,在2N的標準配置下,至少可以節(jié)省出一半電池室的空間來增加機架模塊。
2、使用壽命長
鉛酸電池的使用壽命極短,只有3至6年。鋰電池則能持續(xù)使用約10-20年左右,充放循環(huán)可達數(shù)千次,高標準下的報廢年限也可以達到8年。而主流的UPS設(shè)備壽命都在10-15年左右,鉛酸電池需要再更換二次,鋰電池在UPS全生命周期內(nèi)無需更換,總體TCO比鉛酸電池低20-40%。
3、放電效率高,快放容量損失小
鋰電:短時大倍率放電,可放出的能量更多,隨著放電倍率增加,可放電容量變化平緩,放電容量可達90%以上。
鉛酸:短時大倍率放電,可放出的能量很小,隨著放電倍率增加,可放電容量呈現(xiàn)快速下降趨勢,只能通過多配置電池解決,增加電池投資。
4、可以采用峰谷電價套利和扛峰功能
鋰電池的長壽命、充放電循環(huán)次數(shù)多的特性,保證了鋰電池可以每天都進行充、放電循環(huán),而不會影響使用壽命。因此,通過UPS的峰谷電價套利和扛峰功能,使得數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)與電網(wǎng)的供需互動,降低電費,實現(xiàn)增容。對電網(wǎng)整體來說也是具有相當?shù)囊嫣?,可謂多贏。
鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?
根據(jù)行業(yè)媒體在2021年初的一份統(tǒng)計,目前數(shù)據(jù)中心行業(yè)采用鋰電池的比例在10%左右。具備無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池,為何十多年過去卻只有10%左右的市場占比。鋰電池的推廣困境究竟何在?
①采購成本么?
根據(jù)小編對多個數(shù)據(jù)中心運營商、建設(shè)商的調(diào)查,就算不提鋰電池在占地、運維、壽命等全生命周期上體現(xiàn)的成本優(yōu)勢,單單是采購成本,在近年來因為電動汽車、綠色儲能系統(tǒng)的興起,也因產(chǎn)能大幅增長而持續(xù)下降,甚至已經(jīng)達到與高端鉛酸電池近乎持平的程度。
②更換維護么?
數(shù)據(jù)中心的供電仍然采用傳統(tǒng)鉛酸電池作為備電,占地大,擴容及維護困難。鋰電池系統(tǒng)15年設(shè)計壽命,確保10年使用期內(nèi)性能穩(wěn)定,可與大功率UPS產(chǎn)品連接,更長的生命周期有效降低了電池更換的成本和維護負擔。
②安全么?
對于數(shù)據(jù)中心而言,安全性一定是放在首位的,任何撇開安全性談經(jīng)濟性或者節(jié)能高效的技術(shù)措施都是無稽之談。
鋰電池的安全性確實不行么?實際上鉛酸電池的安全性也是在長期的使用、磨合中逐漸打造出來的。鋰電池也是如此,鋰電池安全不能僅依賴電池本身,還需要有成熟的配套BMS電池管理系統(tǒng),防止熱失控。
實際上,相比于鉛酸電池,用于數(shù)據(jù)中心的鋰電池,均要求標配BMS鋰電池監(jiān)控管理系統(tǒng),實現(xiàn)溫度電壓電流的監(jiān)測,熱失控管理,故障跳閘,電芯電壓均衡等保護功能。
但在對數(shù)據(jù)中心運營者的采訪中,大部分運營商對此的解釋則令人無奈——客戶不肯接受。對于數(shù)據(jù)中心來說,雖然鋰電池能帶來很多益處,但如果得不到客戶的認可,就會有失去收入的風險。所以延續(xù)采用鉛酸電池也就是一個必然選擇。
如何破局數(shù)據(jù)中心鋰電應(yīng)用困境?
對于客戶來說,需求的永遠不是某項技術(shù),某項產(chǎn)品,某項解決方案,而是幫助客戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)目標的服務(wù)。能夠確??蛻魳I(yè)務(wù)目標的順利達成,是服務(wù)的根本目的。
客戶不肯接受鋰電池系統(tǒng),并不是因為了解鋰電池。恰恰相反,是因為客戶接觸到的鋰電池產(chǎn)品太少,甚至可能從來沒有接觸過,只是道聽途說了鋰電池的安全隱患,就出于求穩(wěn)心態(tài)而拒絕嘗鮮。
因此,破局的關(guān)鍵,就在于讓客戶更多的認知到鋰電池產(chǎn)品的可靠性,并且在不斷的應(yīng)用中加強、穩(wěn)固這種可靠性。而幫助客戶認知到這一點,這是整個行業(yè)的責任。這其中包括一切數(shù)據(jù)中心的上下游從業(yè)者。此外,數(shù)據(jù)中心服務(wù)商也可以嘗試配置一定數(shù)量的鋰電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,用于向客戶展示鋰電池體系的安全與高性能。
在安全保障方面,優(yōu)先推薦采用磷酸鐵鋰高穩(wěn)定電芯,其次要從pack、BMS、系統(tǒng)等層面多維度來保障鋰電安全應(yīng)用。在搭建鋰電池+UPS供電系統(tǒng)的初期選型時,須關(guān)注UPS與鋰電池的系統(tǒng)適配性,以免造成系統(tǒng)無法正常運行,而無法與其他品牌的鋰電池組兼容。
科普知識:鉛酸蓄電池突出的缺點
?高昂的維修費用
目前的UPS產(chǎn)品所使用的蓄電池通常叫做“免維護鉛酸蓄電池”,事實上,它們面年至少需要兩次檢查,以確保它們無腐蝕、工作狀態(tài)良好以及單只蓄電池之間連接緊密。
?可靠性的不可預(yù)見隱患
為了保障蓄電池的可靠性,途徑是對蓄電池進行監(jiān)測。然而每次測試蓄電池都會減少其容量并縮短其使用壽命。雖然現(xiàn)代的UPS內(nèi)置電池測試方案可以減少這種磨損,但是并沒有消除。
?更換成本高
密封鉛酸蓄電池的使用壽命一般為4到5年,而UPS的壽命一般是它們的2到3倍,所以在UPS的一個完整生命周期里,數(shù)據(jù)中心需要把更換電池組的費用也做在初期的預(yù)算里。
?能量密度低
鉛酸蓄電池質(zhì)量比較重,體積較大,一臺典型的中型UPS的電池組大約為5到8噸,需要考慮放置位置及承重問題。
?電池監(jiān)測系統(tǒng)
蓄電池容量檢測時,無論是離線方式還是在線方式,都要設(shè)置備用電源作為防范措施,以保證安全,但是,檢測時因為電池組數(shù)量多,放電時間長,放電后又要及時進行充電,所需的人力和電能消耗很大,對蓄電池本身也有一定的損耗。
總結(jié):推進鋰電池在數(shù)據(jù)中心的普及應(yīng)用,既是責任,也是利好產(chǎn)業(yè)生態(tài)良性成長的發(fā)展方向。鋰電池助力能源新變革,帶動產(chǎn)業(yè)鏈智能化發(fā)展,存能電氣鋰電池UPS制造商也在積極開發(fā)智能化、模塊化、可通信的新一代產(chǎn)品,為電力安全貢獻自己的一份力量。
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