钜大LARGE | 点击量：597次 | 2022年09月29日
简述锂电池UPS储能在数据中心应用
随着锂电池技术的不断进步和成本的不断下降，体积小巧的锂电池UPS电源能减少占用空间达50-80%，在数据中心扮演重要的角色。如今，锂电池UPS储能电源也开始进入数据中心，为服务器、存储、数据等IT设备提供持续不间断的供电。锂电池开始进入UPS电池市场，小编认为：数据中心供电系统采用锂电池UPS将成为一种趋势。
数据中心发展背景：
数据中心通常是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、存储、传输、交换和管理。近年来,随着移动互联网、物联网、云计算等数据业务需求的爆炸式增长及IT技术的迅速发展,数据中心正在发展成为一个具有战略意义的新兴产业,成为新一代信息产业的重要组成部分。在电子信息及制造技术飞速提升的前提下,数据中心机房的建设规模及设备密度都取得了长足的增长。
稳定、可靠、纯净的电源是数据中心各种设备连续、正常、高效运行的重要前提,供电系统不仅要为机房设备提供不间断供电,还必须确保在网络上运行的数据、语音和图像等信息资源能高效、可靠、安全地进行远程处理、存储和传输,这都使得锂电池UPS储能电源供电保障系统成为数据中心内不可或缺的必要设备，常规的在线式UPS现已很难满足当前数据中心的需求。
锂电池UPS储能在数据中心的应用将成为发展趋势
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
众所周知，电池是UPS系统的重要组成部分，也是绝大都多数UPS系统的标配。传统的UPS电池市场一直被铅酸电池所把持，然而，随着锂电池技术的不断进步和成本的不断下降，近年锂电池开始进入UPS电池市场。适应这种趋势，施耐德电气宣布为其多款三相UPS提供用锂电池替换阀控式密封铅酸蓄电池的支持，另外锂电池UPS生产厂家也开始布局起来，走进这个市场。据悉，目前在国外锂电池取代UPS中的铅酸蓄电池已开始在被更多企业接受，有些国家锂电池取代铅酸蓄电池的进程非常快，锂电池占比已经高达30%，甚至出现了像新韩银行这样的全锂电池UPS系统。
锂电池UPS储能在数据中心的应用
数据中心通常采用在线式UPS作为关键负载不间断供电的保障,在线式UPS的运行效率较低,在85%～95%之间,长期运行所带来的电力损耗惊人,运行成本很高。因此,优化数据中心的基础设施,在数据中心实现真正的绿色节能,进一步降低能耗、提升数据中心运营效率就是十分必要和紧迫的。储能式锂电池UPS在效率上实现了这一突破,其效率高达98%,比传统在线式UPS高出5%～10%,这使得运营成本大大降低。对于上述3MW的数据中心来说,供电效率每提高1%,一年节省电费就超过100万元。储能式锂电池UPS的跨越式突破,将大大减少数据中心的运营成本,为企业大幅度节省用电开支,也将成为未来数据中心供电系统发展中最为重要的一环。
锂电池UPS具有高可靠性、高安全性、高集成度、低成本、低能耗的特点,可实现快速灵活部署,是一套标准的、集成的机房、数据中心一体化解决方案。
锂电池与传统的铅酸电池相比，具有明显优势：
体积更小：与铅酸蓄电池相比，在提供相同功率的情况下，其占用空间仅为后者的三分之一。帮助客户增加现有IT系统的部署规模，同时降低散热需求，节约投资成本和运营成本；
对温度波动不敏感：使客户可以降低制冷需求，减少UPS电源的使用空间；
寿命更长：平均工作寿命为10到15年，而铅酸电池只能持续4到6年，更长的保质期有效降低了电池更换的成本和维护负担。
电池管理系统（BMS）进行管理：由微处理器、传感器、开关及其相关电路自动收集和报告所需的数据，以准确了解电池系统的健康状况，进一步降低工作人员的维护负担。这些数据包括电池温度，充电量和充电率以防止短路和过充。该系统也有助于保护电池免受损坏，防止电压过低或放电。该BMS系统为用户提供锂电池UPS和电池状态的准确信息，健康状态和有效运行时间。
使用寿命更长，对环境温度变化适应能力更强。与铅酸蓄电池平均500次的充放电次数相比，锂电池UPS电源的充放电次数高达6000次以上，差不多是铅酸蓄电池寿命的10倍。
铅酸蓄电池对工作环境要求高，一般要求在20-25度之间，而锂电池的工作环境温度可以在0度-60度之间，更高的环境适应能力意味着其更广泛的应用场合。
锂电池UPS储能电源为何发展的这么快？
近几年，国家和行业加大了对锂电池UPS储能电源市场的投入，无论实在技术层面上，还是在产品层面上，UPS电源市场都有了较大的改善和发展，锂电池UPS电源在工业设备、通信基站、数据中心等范畴得到了广泛而深化的运用。目前，锂电池的采购成本大约是铅酸蓄电池的2倍，这也是阻碍锂电池在数据中心领域大范围使用的最主要原因。不过，随着锂电池UPS进一步普及，其成本未来还会不断下降，而最终锂电池取代铅酸蓄电池也是必然的。
锂电池则是绿色环保的首选，锂电池不含铅、镍、铬等重金属，相对普通的铅蓄电池而言，锂电池具有能量密度高、体积小、质量轻、寿命长、使用温度范围宽等优势，企业也提供可靠的锂电池UPS解决方案作为客户的新选择。目前国内外已有多家大型企业开始布局UPS锂电池市场。
锂电池UPS储能在数据中心发展趋势：
作为数据中心心脏的供电系统又是数据中心和网络的第一要素，锂电池UPS工作状态直接影响着数据中心和网络的可靠性。为了能不断为客户提供具有市场竞争力的产品，满足数据中心业务的市场需求，锂电池UPS建设规模将不断扩大。随着锂电池技术的不断成熟，采用锂电池UPS后备电源的优势越来越明显，锂离子电池建设方案也被越来越多的企业所采纳，我们看到锂电池正在一步一步成为数据中心机房必不可缺的新朋友。
文末总结：锂电池UPS应用在数据中心行业之外，智能手机和电动汽车采用的新型锂电池储能技术得到了研究进展，因此UPS锂电池将会采用这种更好的储能技术，推动了UPS电源储能方式的创新。数据中心的负载特性、运营成本、可靠性等,都给储能式锂电池UPS带来了新的发展机遇，储能技术是一项将会对未来能源系统发展及运行带来革命性变化的技术。
