現(xiàn)在，UPS在工業(yè)范疇、通信基站、數(shù)據(jù)中心等范疇得到了廣泛而深化的運(yùn)用，各種高端精細(xì)設(shè)備也隨之許多添加，不僅對供電質(zhì)量提出了更高的要求，一起對供電的連續(xù)性也需求愈加牢靠的保證。跟著UPS商場的高速發(fā)展，UPS配套的電池需求也在日益添加，長時刻以來，鉛酸蓄電池一向UPS電源的標(biāo)配，另一方面，而鋰電池、超級電容器、飛輪等技能和產(chǎn)品也使UPS的儲能辦法發(fā)作更多的改動。
兆瓦時分鐘的年代到來
職業(yè)專家最近在LinkedIn網(wǎng)站上看到一個產(chǎn)品布告，德國Piller公司推出了一個高速小型飛輪UPS，能夠在長達(dá)1分鐘的時刻內(nèi)供給1兆瓦的電能，專家評論說，這好像意味進(jìn)入了"兆瓦時分鐘"的年代。
盡管飛輪儲能關(guān)于數(shù)據(jù)中心商場來說并不生疏，但與UPS選用傳統(tǒng)的蓄電池比較，其承受度有限。最近，鋰電池正在UPS范疇進(jìn)行推行和運(yùn)用，許多首要的UPS制造商都在證明這一點(diǎn)。現(xiàn)在，這些UPS制造商正在推行代替?zhèn)鹘y(tǒng)鉛酸蓄電池的鋰電池，并期望將其作為一種長時刻的"職業(yè)規(guī)范".
飛輪UPS在數(shù)據(jù)中心運(yùn)用中的運(yùn)用分為兩大類：一類是選用電網(wǎng)供電的大型低速重型旋轉(zhuǎn)UPS，還有選用柴油機(jī)組供電的旋轉(zhuǎn)式UPS（DRUP）。第二類是用于代替UPS蓄電池的高速直流飛輪UPS.不管有用什么類型的飛輪UPS，它們一般能夠供給15到60秒的電力支撐，而其運(yùn)用的空間要比鉛酸蓄電池組小得多。
曾有一家鉛酸蓄電池供應(yīng)商宣稱他們的UPS電池能夠供給5分鐘或更短時刻的運(yùn)用，這好像很古怪。所以人們在關(guān)于UPS備用時刻的考慮方面好像有一些不合?，F(xiàn)在只要少量企業(yè)和托管效勞供給商運(yùn)用，例如杜邦Fabros技能公司（現(xiàn)被Digital Realty公司收買）為其在美國的一些數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)用了飛輪。高速飛輪的一個首要的長處是具有更高的功率密度（在尺度和分量方面比較），并且能夠在十分短的時刻（15至60秒）內(nèi)開釋其貯存的旋轉(zhuǎn)動能。
功率密度VS能量密度
在蓄電池選用上，現(xiàn)在鉛蓄電池仍然是UPS商場干流?？墒谴蠖鄶?shù)人應(yīng)該知道鉛蓄電池的功率密度和能量密度之間的差異。功率是一個瞬時測量值（kW），而能量代表在一段時刻（kWh）內(nèi)運(yùn)送或耗費(fèi)的功率。評論蓄電池特性時，這個區(qū)別特別重要。其密度一般與其物理尺度和分量相關(guān)。依據(jù)其規(guī)劃和化學(xué)性質(zhì)，蓄電池的功率密度和能量密度并不直接相關(guān)。例如，蓄電池可能能夠在很長時刻（即10小時）內(nèi)運(yùn)送許多的能量，可是在十分短的時刻內(nèi)運(yùn)送許多的能量時，其放電容量將會遭到更多約束（5到15分鐘）。這是鉛酸蓄電池常見的非線性放電特性，蓄電池的安時額外值（AH）一般依據(jù)10小時C10（乃至20小時C20）的放電率。
可是，跟著負(fù)載電流（功率）的添加，蓄電池有用的放電容量將大大下降。在典型的數(shù)據(jù)中心UPS運(yùn)用中，一組額外容量為100 AH的蓄電池的使命是將其貯存的能量放電至5小時，但可能只能供給C10額外容量的25％至30％，持續(xù)放電的時刻為15分鐘或更少。例如：放電電流為120A時，能夠放電0.25小時；放電電流為250A時，能夠放電0.1小時，其放電直至到達(dá)其低壓截止點(diǎn)（一般每個2V電池標(biāo)稱值將下降到大約1.75V）。其結(jié)果是在UPS關(guān)機(jī)時，蓄電池組的電壓由12V降至10.5V，以防止電池?fù)p壞。
跟著UPS的蓄電池電壓下降，放電容量將將進(jìn)一步削減。例如：由240塊電池串聯(lián)的電池組電壓為480V，在放電時其電量下降10％，降到432V（或更低）。而為負(fù)載供給穩(wěn)定功率，這導(dǎo)致電池組的電流耗費(fèi)了10％或更多。盡管這些都是簡化的例子，可是，為了保證在數(shù)據(jù)中心運(yùn)用的高功率放電速率下具有足夠的放電容量，這需求更大的電池容量。而鋰電池與其相反，即便在較高的放電速率下，鋰電池電壓在負(fù)載下也將保持相對穩(wěn)定，直到它們挨近放電曲線的結(jié)尾。別的，這個比較并不考慮鉛酸蓄電池的年限和情況。這就是為什么在許多情況下需求將鉛酸蓄電池并聯(lián)兩組或多組的原因，就是為了最大極限地下降單組蓄電池失效的危險。
鋰電池的運(yùn)用壽數(shù)也比傳統(tǒng)的閥控密封鉛酸蓄電池更長，并且運(yùn)用溫度規(guī)劃更高，長時刻總具有本錢（TCO）更低，但與鉛酸蓄電池比較，其布置的前期本錢更高。可是，鋰電池關(guān)于數(shù)據(jù)中心的運(yùn)用來說是相對較新，人們一向在等待選用鋰電池的UPS在實(shí)踐的數(shù)據(jù)中心運(yùn)轉(zhuǎn)條件下具有更長時刻作業(yè)的功能。
超級電容器（Super-Cap）
盡管超級電容器技能現(xiàn)已推出了很長一段時刻，可是關(guān)于數(shù)據(jù)中心運(yùn)用來說還沒有給予太多的注重，因?yàn)橄耧w輪UPS相同，它只供給了相對較短的供電時刻?？墒?，有一些全球首要UPS出產(chǎn)廠商供給超級電容作為傳統(tǒng)蓄電池的代替品。他們推出的超級電容器模塊的體積大約是7×7×35英寸。額外電壓為62V，重35磅，但能夠供給高達(dá)2000A的電流。它能夠在比鉛酸蓄電池和鋰電池更高的溫度規(guī)劃（-40°F至+ 150°F）下作業(yè)，估計運(yùn)用壽數(shù)超越15年，簡直不需求人工保護(hù)。
盡管沒有進(jìn)行本錢預(yù)算，可是出產(chǎn)廠商宣稱，與相同放電容量的飛輪比較，它具有更低的長時刻總具有本錢（TCO）。比較之下，傳統(tǒng)鉛酸蓄電池需求供給5分鐘的最小運(yùn)轉(zhuǎn)時刻，至少有兩組，以保證它牢靠地支撐100千瓦的負(fù)載，特別是當(dāng)蓄電池挨近其4到5年的運(yùn)用壽數(shù)周期時。超級電容器和飛輪的出產(chǎn)廠商也許諾在15年內(nèi)下降TCO，因?yàn)殂U酸蓄電池在這段時刻內(nèi)需求替換和收回三次或更多次。此外，超級電容器的理念與飛輪類似，能夠?yàn)閭溆冒l(fā)電機(jī)在30秒或更短的時刻內(nèi)啟動負(fù)載供給電力支撐。超級電容和飛輪UPS也能夠用來延長運(yùn)用壽數(shù)，應(yīng)對任何短期的電力異常中止。而這些電力中止一般會導(dǎo)致UPS電源頻頻切換到電池，嚴(yán)峻縮短電池壽數(shù)。
邊際數(shù)據(jù)中心的電源
曩昔一年，微型數(shù)據(jù)中心和邊際數(shù)據(jù)中心得到了許多關(guān)注。估計這兩種數(shù)據(jù)中心將滿意優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)期的本地化網(wǎng)絡(luò)流量，以及早期布置5G網(wǎng)絡(luò)的需求，此外，還需求在緊湊的布局中選用某種方式的備用電源，這將獲益于更新的儲能技能。
電網(wǎng)級的能量存儲
盡管職業(yè)中一向在評論短時刻的供電能夠應(yīng)對電網(wǎng)停電，直到備用發(fā)電機(jī)起動開端為數(shù)據(jù)中心負(fù)荷供電，可是這種辦法也能夠運(yùn)用在電網(wǎng)級儲能方面，其布置將進(jìn)步電網(wǎng)的峰值容量和整體牢靠性。此外，這樣的辦法還能夠進(jìn)步將太陽能和風(fēng)能可持續(xù)但間歇性的動力歸入其間的才能。
在曩昔的一年里，現(xiàn)已有多個運(yùn)用鋰電池的兆瓦級電網(wǎng)儲能的布告，以支撐峰值負(fù)荷，然后最大極限地削減了天然氣發(fā)電廠的需求。
通用電氣公司最近宣告了一個協(xié)作項目：南加州愛迪生公司（SCE）和通用電氣公司選用了電網(wǎng)邊際的概念，將天然氣燃?xì)鉁u輪機(jī)和電池進(jìn)行整合。SCE公司開端運(yùn)轉(zhuǎn)兩個新的混合動力電動燃?xì)鉁u輪（EGT）機(jī)組，這兩個機(jī)組選用的是通用電氣公司裝置的渦輪機(jī)、電池和電力控制器的組合。每個機(jī)組的功率都在50兆瓦規(guī)劃內(nèi)，并裝備了一組能夠供給10兆瓦時和4兆瓦時功率的蓄電池。
另一種正在布置的電網(wǎng)規(guī)劃儲能技能是釩氧化還原液流電池，其能量貯存在流體（在兩個儲罐之間活動）中進(jìn)行充電和放電。
我國一家公司正在運(yùn)用這項技能建造一座200兆瓦的電廠。盡管這個例子是關(guān)于電網(wǎng)級能量存儲，可是在100英畝的土地上建造100MW的主機(jī)托管和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的數(shù)據(jù)中心，這好像并不是很勉強(qiáng)，因而可能縮短了UPS的續(xù)航時刻（或許沒有運(yùn)用UPS）。這個數(shù)據(jù)中心具有自己的多兆瓦儲能體系，或通過動力供應(yīng)商的協(xié)作，選用其專用資源。
因而，盡管牢靠性和可用性以及估測的"9"數(shù)量現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)中心文明的根底，但跟著新式儲能技能的布置變得愈加牢靠和普遍，數(shù)據(jù)中心關(guān)于UPS的短暫運(yùn)轉(zhuǎn)將會變得愈加能夠承受。
結(jié)語
專家對2018年的數(shù)據(jù)中心猜測很簡單：好像有一些安排正在搶奪數(shù)據(jù)中心的可用性規(guī)范。 因而，盡管并非一切的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商都在為其UPS備份時刻到達(dá)"兆瓦時分鐘" 做好預(yù)備，但每個安排都需求依據(jù)自己的事務(wù)需求來提出他們的數(shù)據(jù)中心對"適用性"的要求。
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