1 增加儲能實現(xiàn)1+1>2

目前,數(shù)據(jù)中心項目所在城市的電網(wǎng)一般都很穩(wěn)定,配置的剛需UPS/高壓直流系統(tǒng)的不間斷應急功能幾乎是沉沒成本,如果將其改造成為帶儲能功能,則在保留原有功能基礎的同時,還能帶來較高的經(jīng)濟收益。

在數(shù)據(jù)中心增加儲能應用的根本原因是因為“電”。隨著數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模建設,能源利用效率越來越受到用戶關注,而整個數(shù)據(jù)中心里的用電大戶,一個是UPS和負載器,另一個是制冷空調(diào)。

如何利用能源降低運行成本?常規(guī)做法是通過“開源”、“節(jié)流”、“電價”三種手段:在源頭把風光新能源接入,不僅能享受發(fā)電收益、政府補貼,還能起到節(jié)能減排的作用;通過提高終端設備和中間設備的效率來“節(jié)流”;用儲能方式來削峰填谷,包括電儲能與蓄冷。

相比之下,科華恒盛解決方案的特別之處是在“開源”環(huán)節(jié),接入風光新能源后,采用直流總線并網(wǎng);在“節(jié)流”環(huán)節(jié),提高中間設備效率,采用高壓直流供電;在“電價”環(huán)節(jié),通過削峰填谷的方式來儲能。這三個環(huán)節(jié)的背后都是由數(shù)據(jù)中心智能微網(wǎng)供電系統(tǒng)來綜合管理的。

2 兼具剛需與儲能功能

科華恒盛數(shù)據(jù)中心新能源智能微網(wǎng)供電解決方案的特點是剛需與儲能并舉。

首先,作為儲能應用的UPS須先擴容電池組,讓全電池組參與儲能。電池容量的設計一定要保證60%作為儲能來用,剩余的40%作為UPS后備供電,如此才能讓電源充分滿足用戶的剛性用電需求。這套設計方案改造工程量小,系統(tǒng)收益率高,特別適用于數(shù)據(jù)中心、大型商業(yè)體。數(shù)據(jù)中心UPS儲能解決方案如圖1所示。

從技術層面上說,在不同時段、不同狀態(tài)下,儲能型UPS的運作方式有所不同。

在波谷時段,例如22:00～次日6:00以后的用電量較小(不同地區(qū)的規(guī)定可能不一樣,下同),這個時段的電價相對較低。由于儲能型UPS增加了蓄電池,利用波谷時段對蓄電池進行充電,然后負載供電,這是一個UPS正常工作狀態(tài)。在此方案中,僅需對電網(wǎng)進線、整流器功率擴容,相比PCS的投入,大大減少了成本。

在波峰時段,例如8:00～11:00和18:00～21:00的用電量較大,電價相對較高。當設定的波峰時段開始時,利用波谷時段儲能的電池開始放電,到達電池欠壓保護點或者設定的波峰時段結束,電池停止放電,切換回市電供電。

在平價時段,例如11:00～18:00、21:00～22:00的用電量一般,電價居中。此時段,電池處于待機狀態(tài),不充不放,由市電對IDC、精密負載供電。

在市電斷電狀態(tài),不管電網(wǎng)何時突然斷電,UPS型PCS都可以0ms切換為電池對IDC、精密負載設備供電。最惡劣的情況是電池組在波峰時段剛放完電時斷電,此時的系統(tǒng)供電時間最短,系統(tǒng)設計要預留。

在故障狀態(tài),當PCS逆變器回路故障時,靜態(tài)開關可無縫切換到旁路供電,由電網(wǎng)直接對IDC進行應急供電。不過此時應盡快排除故障,減少負載設備供電風險。

在維護狀態(tài),手動維護開關接通,PCS可不帶電不脫機維護。

　　3 接入新能源智能微網(wǎng)

數(shù)據(jù)中心有了儲能應用還遠遠不夠,只有在接入新能源智能微網(wǎng)后,才具備顯著的綠色環(huán)保特性。針對企業(yè)數(shù)據(jù)中心的不同需求,科華恒盛進一步推出了數(shù)據(jù)中心光伏+儲能UPS應用方案、高壓直流型儲能方案。

數(shù)據(jù)中心光伏+儲能UPS應用方案如圖2所示,它是在現(xiàn)有的儲能UPS方案上增加了光伏,即在白天光照最好的時候,通過光伏控制器給蓄電池進行充電。

高壓直流型儲能方案如圖3所示,它打造了一個直流微網(wǎng)的方案,通過高壓直流給電池充電,同時給設備供電。這套方案可以將光伏、風機無縫并到直流系統(tǒng)里面,組成儲能系統(tǒng),但是原有系統(tǒng)卻無需改造。在電價波谷、波峰、平價時段,HVDC/電池、太陽能、市電的工作模式如圖4所示。

值得一提的是,高壓直流型儲能方案采用了儲能型鉛碳電池,該蓄電池是在鉛碳基礎上加入了一種超級電容的設計。將儲能型鉛碳電池與普通鉛碳電池進行循環(huán)壽命的比較,可以看到普通鉛碳電池大概是440次,儲能型鉛碳蓄電池可以達到3000多次。當放電深度為60%時,儲能型鉛碳電池循環(huán)壽命大概是3000次,因為設計的時候不能把蓄電池完全放完。

擁有28年高端電源研發(fā)經(jīng)驗的科華恒盛近年來在全國積極布局數(shù)據(jù)中心。2014年,公司自建IDC北京亦莊一期,有1000個機柜,次年便增至4000個機柜;2015年,公司與電信、騰訊、浪潮云服務等展開戰(zhàn)略合作,參與新型節(jié)能數(shù)據(jù)中心標準的建立,構建云產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài);2016年,公司在北上廣深等核心城市持續(xù)拓展,其中上海、廣州兩地數(shù)據(jù)中心投入運營,年底全國至少將有15000個機柜交付客戶實際使用上市。

到2017年,科華恒盛還要繼續(xù)擴大在一線城市的云計算中心的布局,規(guī)劃是到2018年底建成超過6萬個機柜的規(guī)模。

此外,科華恒盛還聯(lián)手北京智慧星科技,共同致力于打造國際一流水平的大數(shù)據(jù)應用平臺;聯(lián)合科大國盾打造世界首個量子安全數(shù)據(jù)中心。

包括數(shù)據(jù)中心的基礎建設、云服務、保障數(shù)據(jù)安全的量子通訊在內(nèi)的云基礎服務是科華恒盛“一體兩翼”戰(zhàn)略的重要組成部分。在數(shù)據(jù)中心領域,科華恒盛從高起點出發(fā),也希望為我國綠色數(shù)據(jù)中心建設樹立高標準。

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