UPS+鋰電池儲能技術(shù)將快速布局數(shù)據(jù)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(shù)將快速布局數(shù)據(jù)中心。隨著鋰電池UPS技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化，數(shù)據(jù)中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心可靠性，鋰電池儲能系統(tǒng)很可能成為數(shù)據(jù)中心市場的標準產(chǎn)品。

　　電池的發(fā)展歷史：

　　在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)30%以上的數(shù)據(jù)中心負載掉電是由于電池失效引起的。

　　鉛酸電池技術(shù)發(fā)展非常緩慢，基本上沒有大的突破。對于所有數(shù)據(jù)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(huán)境溫度既不能過低也不能過高；電池既怕經(jīng)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(huán)境的日趨改善，以及數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的高度冗余化設計，UPS配套蓄電池很少有真正發(fā)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(jīng)在消費電子領域占據(jù)90%以上市場。而伴隨著電動汽車行業(yè)的高速發(fā)展，今天的鋰電池成本已經(jīng)比5年前下降了70%。全球數(shù)據(jù)中心調(diào)研顯示10%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心領域早已得到廣泛應用，據(jù)了解目前韓國已有近80%的新建數(shù)據(jù)中心UPS采用了鋰電池。2012全球第一個鋰電池數(shù)據(jù)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(qū)，用戶對于電池的占地空間和重量更為關(guān)注，由于鋰電池的能量密度是鉛酸電池數(shù)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(shù)據(jù)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(wěn)定導致電池經(jīng)常充放電，且環(huán)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(huán)次數(shù)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(guān)注數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(huán)次數(shù)，在UPS10年生命周期內(nèi)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(yè)采用的都是高度自動化的產(chǎn)線，產(chǎn)能決定成本，這是一個近乎勝者通吃的行業(yè)。作為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國，近幾年各廠商都在大力擴產(chǎn)，但由此帶來的結(jié)果就是整個行業(yè)產(chǎn)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(yè)亟待開拓新的應用增長點，諸如風光儲能、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)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(shù)將快速布局數(shù)據(jù)中心

　　數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)采用鋰電池儲能將成為一種趨勢。目前對于數(shù)據(jù)中心行業(yè)來說，能否最大限度地利用現(xiàn)有空間，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(yōu)良的性能成為解決這些問題的關(guān)鍵。UPS鋰電池儲能方式可能會對未來的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更大的影響，因為越來越多的企業(yè)希望采用基于開放式計算的體系結(jié)構(gòu)，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(yè)用鋰電池全面替代鉛酸電池已經(jīng)是不可避免的了，只是時間問題。作為數(shù)據(jù)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(shù)將快速布局數(shù)據(jù)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(guān)注：

　　1.高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)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(jié)：隨著鋰電池UPS技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化，數(shù)據(jù)中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉(zhuǎn)換，這將讓數(shù)據(jù)中心管理者重新規(guī)劃灰區(qū)和白區(qū)布局。這種此消彼長的趨勢已經(jīng)逼迫大多數(shù)鉛酸電池工廠部分轉(zhuǎn)型生產(chǎn)鋰電池，因為這場儲能技術(shù)的革命給整個鉛酸電池行業(yè)帶來的壓力是致命的，不轉(zhuǎn)型就會被淘汰。