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储能需要走入数据中心

储能需要走入数据中心
  • 近年来,包括世纪互联、科华数据、华为等知名企业在内,在数据中心领域的储能技术应用的尝试一直在进行,并且颇有建树。特别是世纪互联在佛山建设了号称业内首个储能型数据中心,将这一概念落到了实地
  • 近年来,包括世纪互联、科华数据、华为等知名企业在内,在数据中心领域的储能技术应用的尝试一直在进行,并且颇有建树。特别是世纪互联在佛山建设了号称业内首个储能型数据中心,将这一概念落到了实地。
      
      在国际上也有知名厂商在做类似的尝试。谷歌在今年也宣布,将在比利时的StGhislain数据中心采用电池储能系统替代同等装机容量的柴油发电机。
      
      数据中心产业缘何偏爱储能?
      
      众所周知,数据中心是一个名单外的“高能耗”产业。在数据中心产业从诞生到发展的十多年时间里,我国数据中心行业的总耗电量以每年超过10%的速度递增。统计数据显示,2020年我国数据中心总耗电量达到了2000亿KWh,占比已超2%。预计到2025年,占比将增加一倍,达到4.05%。
      
      而且在数据中心的运营成本中,电力成本约占到总成本的60%-70%。虽然现代数据中心可以通过各项节能措施降低PUE值,提升用电效率,但用电成本依旧是整体成本中的大头。数据中心的储能研究,就是为降低数据中心用电成本而提出的解决方案之一。
      
      当然,数据中心储能系统并不是指当前数据中心普遍配置的UPS电池室。当前的UPS电池室储能的目的,只是为在意外断电时为数据中心提供数分钟到数十分钟的缓冲处理期,并不能支持数据中心长期的平稳运转,还需要搭配后备柴油发电机使用。
      
      而数据中心储能系统至少需要为数据中心提供以小时为单位的能源供给。其储能、供电能力都远超普通的电池室。
      
      一般来说,储能系统会给数据中心带来如下好处:
      
      平抑峰谷电价
      
      为了平衡不同时段用电量,很多电网都会提供波峰、波谷不同的电价。而储能系统可以利用自身容量在波谷低价期大量存储电力,在用电高峰期则利用储能系统功能,减少高价电的使用。部分储能系统甚至可以向电网反向供电,实现“低买高卖”的能源套利。
      
      绿色能源使用
      
      对于风、光、水这些并不算稳定的清洁能源,数据中心历来是敬而远之。但有了储能系统,风、光、水等清洁能源可以先进入储能系统,最后输出稳定电力给数据中心。使用储能系统的数据中心,一般也会搭配建设光储发电设施。
      
      减少柴油的使用
      
      在主流的数据中心能源备用系统中,柴油发电机是重中之重的设备。其“重”不仅是地位重要,也是成本重地。柴油发电机以及柴油存储设施的建设成本是一方面,日常的维护、启动后的柴油消耗等更是令人咋舌。储能系统的出现,可以在一定程度上减少数据中心对柴油发电机的依赖。
      
      当然,客观角度上看,储能体系的介入,也将提升清洁能源的使用率,降低数据中心碳排放。
      
      储能的技术类型
      
      储能系统从根本上讲就是一块“大电池”,电池的种类,决定了储能系统的建设和发展方向。
      
      首先可以排除的却是当前数据中心应用最普遍的铅酸电池。铅酸电池的优势在于成熟、成本低、安全性高。但其容量小、重量大、体积大、寿命短等缺点,决定了铅酸电池在大规模应用上的周期成本劣势。
      
      从目前的的而技术看,锂离子电池无疑是铅酸电池的最佳替代品。特别是随着锂离子电池在电子消费领域、电动汽车、储能领域的应用普及,成本已经减低到可与铅酸持平。而容量、重量、体积上的优势,让锂电池成为了下一代储能产品的首选。
      
      不过,在安全性方面,锂离子电池一直具备一定的隐患。特别在近年来,多次爆发了电动自行车、电动汽车、储能站的锂离子电池安全事故,让大众对其安全普遍有疑虑。
      
      此外,燃料电池和飞轮电池也是在理论上呼声较高的储能技术选择。不过,两者在成本和部署上均有一定的难点,在实际探索尝试中并不常见。
      
      储能系统普及的难点
      
      从上可知,目前可行的储能系统技术以锂离子电池为主。例如前文提到的世纪互联与谷歌的储能数据中心采用的均为锂离子电池。但从整个行业看,不要说储能型数据中心,即便是UPS搭配的电池类型,依旧以铅酸为主,占比大概在80%左右。
      
      从储能系统的整体看,对设计、建设、运维要求都要远远复杂于普通的数据中心。除了在设计阶段需要综合考虑建筑、安全、环境等因素外,在运营阶段,额外增加的储能系统和光伏系统,也为运维增加了额外的技术需求和人力需求。
      
      此外,客户接受度低也是最大的普及难点之一。目前已经尝试了储能系统,或者锂离子电池UPS的数据中心,几乎都以自建或者深度定制数据中心为主。而占比更多的托管模式的互联网数据中心(IDC),UPS系统则以更加稳定、成熟的铅酸电池为主,使用储能系统的更是少之又少。
      
      但行业准备多年后,至今没有突破性的进展,就在于以上问题依旧没有明确的解决路线。零星的试点或许能证明储能的理论优势,但真正做到行业普及还任重而道远。
      
        
      编辑:Harris