現代生活不斷發生并需求許多數據,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運用,數據中心將會以驚人速度開展。眾所周知,數據中心是用電大戶,研討數據中心節能及節約電費是數據中心制造的重點,而數據中心不間斷電源體系(UPS)的遍及運用為節能技能的運用供給了先天條件。因而,伊頓UPS儲能成為近年數據中心節能的熱門話題。本文在此共享數據中心領域UPS+儲能聯合供電的新概念。

1 伊頓UPS電源與儲能體系的運用和痛點

(1)伊頓UPS電源的運用和痛點

①伊頓UPS電源的運用

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電池后備時刻要求不低于15min,一般選用鉛酸電池。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。

②UPS痛點

?因為很少停電,整個電池生命周期放電次數很少,電池變成休眠財物,構成資源糟蹋;

?UPS電池長時刻處于浮充狀況,電池健康狀況不明;

?一般運用鉛酸電池,電池4～5年就要替換。

(2)儲能體系的運用和痛點

①儲能體系的運用

儲能體系首要是削峰填谷,運用峰谷電價差套利。儲能體系不是必需的,沒有經濟效益就沒有裝置的價值。

②儲能體系的痛點

?各地峰谷電價不同,許多地方峰谷電價差小,設置電池儲能體系連出資本錢都收不回來,即便峰谷電價差大的地方,電池儲能出資收益也不是很高,所以很難引起大規模出資;

?一般純儲能項目的回本周期7～8年,用戶或出資方不愿意出資;

?因為深度放電會影響電池壽數,所以儲能體系電池要預留部分容量不能運用(鉛碳電池要留30%～40%),這也是一種資源糟蹋。

2 SPS體系概念

UPS+儲能(Storage Power Supply)簡稱SPS體系,是指UPS和儲能相交融的體系,它的概念是添加裝備電池的容量,而且由鉛酸電池改用鉛碳電池,運用夜間低谷電價時充電,在白日頂峰電價時放出部分電量,進行峰谷套利,剩下電量作為UPS備電之用。偶然停電時,電池放電到80%～100%,對電池壽數影響不大。

(1)電池儲能體系(BESS)組成

BESS首要由電池體系(Battery System,BS)、功率轉化體系(Power Conversion System,PCS)、電池監體系(Battery Monitoring System,BMS)、電能處理體系(Energy Management System,EMS)等4部分組成;同時,在實踐運用中,為便于規劃、處理及控制一般將電池體系、PCS、BMS從頭組合成模塊化BESS,而EMS首要用于監測、處理與控制一個或多個模塊化BESS。圖1為BESS的體系結構示意圖。

(2)UPS儲能體系(SPS,Storage Power Supply)

①SPS是將UPS及儲能體系(UPS+BESS)交融在一起,是完美的儲能備電結合;

②SPS概念是在新建的UPS體系,選用優化后適宜常常放電的UPS系列,并添加UPS的電池容量,不選用鉛酸電池而改用鉛碳電池,運用峰谷電價充放電,每天放出部分電池電量進行套利,馀下電量滿足UPS的后備時刻要求;

③偶然停電時放電到80%～100%,對電池壽數影響不大;

④以鉛碳電池50%+30%DOD(兩充兩放),可循環3,300天核算,每天運用,可運用9年,比一般鉛酸電池壽數長一倍。

(3)SPS體系與電池儲能體系比較

①SPS的UPS優化后,具有UPS及PCS功用,UPS優化本錢遠比一個PCS廉價;

②原本UPS要用2組鉛酸電池(舉例),現改用4組鉛碳電池,只添加兩組電池的本錢,比儲能體系要出資4組鉛碳電池少許多;

③因為UPS一般有電池房間,所以不必單設集裝箱,節約出資;

④UPS與電池房間已設有空調,所以不需求再額外裝設;

⑤UPS與電池房間空調電費已計入原有本錢,不會在儲能收益扣除。

由此可見,SPS體系所添加的出資(2組鉛碳電池和UPS優化費用)比電池儲能體系少許多。SPS體系與電池儲能體系比較見表1。

(4)SPS存在問題及解決方法

①SPS存在問題

電池大功率放電會嚴重影響鉛酸/鉛碳電池的壽數;

電池大功率放電放出的容量遠低于鉛酸/鉛碳電池

電池的額外容量;

電池容量添加,SPS充電才能要加大;

電池每天多次轉化充放電方式,或許影響SPS的可靠性。