绿色数据中心高效供配电技术产品(二) 丨国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021)之三

发布时间: 2022-10-13    
    点击数: 812 作者: admin 来源: 工业和信息化部节能与综合利用司

(二)分布式电源 (DPS) 技术——分布式电源 (DPS)系统


  1.适用范围

  适用于新建数据中心及在用数据中心改造。

  2.技术原理及工艺

  分布式电源在电网供电正常时去除电网中的干扰,并将交流电转换为直流电,向锂电池充电。

  交流分布式电源通过逆变器将直流电转换成交流电供负载使用;当发生市电中断时,锂电池放电经由逆变器把直流电变成交流电,供负载使用。

  高压直流分布式电源将直流电直接供负载使用,当发生市电中断时,锂电池放电直接供负载使用。工作原理如图所示。

交流1.png

(a)交流分布式电源  

        交流2.png      

(b)高压直流分布式电源

工作原理图

  3.技术指标

  (1)额定功率

  交流:6千伏安、12千伏安、18千伏安、24千伏安@220伏交流。

  直流:3.3千瓦、6.6千瓦、10千瓦、13.3千瓦、16.6千瓦、20千瓦@240伏直流。

  (2)电池容量

  10安时、15安时、20安时、25安时、30安时@240伏直流。

  (3)高度:3 ~ 6U。

  (4)重量:55~90千克。

  (5)转换效率>95%。

  (6)功率因数>0.99。

  (7)输入谐波<5%。

  4.技术功能特性

  (1) 业务低载时,电能损耗降低约3%。

  (2)节省制冷耗电量,占总负载约2%。

  (3) 电池系统维护耗电量降低0.3%。

  (4)节省动力室面积,提高机房空间利用率≥40%。

  (5)降低机房建筑承重指标要求,6~8千牛/平方米时 即可采用分布式电源系统。

  (6)实现长期备电环境下的SOC计算和单体电芯均衡,确保锂电池始终工作在安全范围之内。

  (7)BMS采用车规级器件对电池组进行实时参数异常监测,确保负载备源的有效性;跟踪记录电池充放电数据,自动发出电池性能下降的告警。

  (8)可选装锂电池内置探火管式灭火装置,确保锂电 池在使用过程中的绝对安全。

  5.应用案例

  某运营商数据中心工程项目,技术提供单位为安徽明德源能科技有限责任公司。

  (1)用户情况简单说明

  为响应当地用户需求,建设临时数据中心,具体需求为: 单机架功率5千瓦、备电时间30分钟。采用传统供电方案时,机房放置20列,共226个机架,在初期上架率较低、业务负载不高时,会导致资产空闲折旧、系统效率低、耗电高等损失。

  (2)实施内容及周期

  根据业务实际需求,逐机柜安装部署分布式电源产品。全部设备可在1周内安装调试完毕。

  (3)节能减排效果及投资回收期

  建设完成后,相较于原有集中式供备电方案,增加部署了8列机柜(提升40%),电能损耗降低3% 、制冷耗电减少 2.3%;电池系统维护耗电量降低0.3%。相较于集中式供电方案,4.29年即可收回增加的投资成本。

  6.未来推广前景

  预计未来5年市场占有率将大于5%。