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備電+儲能,UPS與鋰電池在數(shù)據(jù)中心的新模式

2024-10-18發(fā)布者:濟(jì)南樹信工貿(mào)

  如何做到高算力與碳中和的“既要....又要”,已成為困擾數(shù)據(jù)中心業(yè)主與運(yùn)營商的難題。

  數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)人員,將目光投向了UPS與鋰電池這對黃金搭檔。

  利用鋰電池高循環(huán)壽命的特點(diǎn)進(jìn)行削峰填谷,不僅可以利用峰谷電價節(jié)省運(yùn)營成本,還可以通過儲能平衡電力負(fù)荷。


  UPS+鋰電池儲能的應(yīng)用價值

  在電費(fèi)峰值價差較大的城市,UPS+鋰電池儲能能為數(shù)據(jù)中心節(jié)省一筆可觀的運(yùn)營費(fèi)用,如再結(jié)合風(fēng)、光等可再生能源,更能大大提高綠色節(jié)能的效果。

  除了經(jīng)濟(jì)價值外,其它優(yōu)勢還包括:

  降低電網(wǎng)的峰值負(fù)荷,有利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行;

  充分利用既有設(shè)備,提高設(shè)備利用率,并能使其工作于較高的負(fù)載率區(qū)間;

  及時檢查電池性能,避免放電時發(fā)生異常。

  根據(jù)精確計算,采用UPS+鋰電池儲能的方案,只需約3-6年即可收回投資成本,考慮到國家鼓勵平衡用電,并逐步拉大峰谷價差,長期可節(jié)省更多電費(fèi),具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。


  UPS+鋰電池儲能的產(chǎn)品選擇標(biāo)準(zhǔn)

  UPS實現(xiàn)儲能模式,在性能設(shè)計上必須滿足如下的要求:

  1 UPS的儲能功能不影響電池的正常放電;

  2 支持設(shè)定儲能充電的開始時間、停止時間、充電電流以及放電的開始時間、停止時間;

  3 可以設(shè)定儲能放電的限制電流,不足的電流由整流器或者旁路提供。

  對鋰電池系統(tǒng),則要求

  1 采用儲能型鋰電池;

  2 儲能放電時,達(dá)到放電停止時間或者電池低電壓保護(hù)點(diǎn),任一情況下都停止放電;

  3 后備時間不小于1小時。


  UPS+鋰電池儲能的應(yīng)用案例

  以臺達(dá)在江蘇實施的數(shù)據(jù)中心項目為例,負(fù)載設(shè)備容量300KW,供電系統(tǒng)配置磷酸鐵鋰電池,客戶要求滿足系統(tǒng)后備15分鐘的情況下并兼具削峰填谷功能。

  1 當(dāng)?shù)氐姆骞入妰r情況如下:

  峰時1.2081元/kWh, 8:00-11:00 、17:00-22:00,8小時

  平時0.7226元/kWh, 11:00-17:00、22:00-24:00,8小時

  谷時0.3265元/kWh, 0:00-8:00,8小時

1.png

  2 配置計算需考慮的因素:

  峰谷價差:1.2081-0.3265=0.8861元/kWh — 可以做

  峰平價差:1.2081-0.7226=0.4855元/kWh — 視情況順帶做

  平谷價差:0.7226-0.3265=0.3961元/kWh

  峰谷時間:各8小時(最大放電時間8小時,并且要在8小時內(nèi)充飽)

  電池組數(shù):安全考慮(不超過6組,也就是總?cè)萘坎怀^1200AH)

  充電電流:能否充飽

  放電深度:應(yīng)急用電、電池健康(150KW15分鐘后備約需要200AH)

  因此,鋰電池的儲能容量不能大于960AH,總?cè)萘坎恍∮趦δ苋萘?200AH。

2.png3.png

  臺達(dá)方案

  采用兩臺DPS系列400KVA UPS組成2N供電系統(tǒng)。DPS系列400KVA最大充電電流120A,8小時能充960AH,搭配512V 200Ah的儲能型磷酸鐵鋰電池5組用于削峰填谷,實際配置總數(shù)量為6組。

4.png

  根據(jù)鋰電池的放電深度78%,循環(huán)壽命按5000次來測算收益:

  單臺UPS儲能,每天循環(huán)一次,日收益約在人民幣400元,月收益約人民幣12,000元;

  不考慮替代鉛酸電池,以鋰電池平均壽命13.7年,去除投資成本,總收益約在人民幣100萬元;

  若替代鉛酸電池,13.7年內(nèi)減少兩次鉛酸電池更換,總收益更高達(dá)約人民幣126萬元。


  鋰電池產(chǎn)品因為壽命長、能量密度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,已然成為UPS儲備電能的主流載體。UPS+鋰電池儲能解決方案,因為其顯而易見的優(yōu)勢,也有望成為數(shù)據(jù)中心節(jié)能方案的一股新趨勢。


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