Das moderne Leben bricht ständig aus und fordert viele Daten, die im Rechenzentrum gespeichert werden. Mit der Anwendung von 5G, fahrerlos, Internet der Dinge, künstlicher Intelligenz und anderen Big Data wird das Rechenzentrum mit erstaunlicher Geschwindigkeit eröffnet. Wie wir alle wissen, ist das Rechenzentrum ein großer Stromverbraucher, daher ist es der Schlüsselpunkt für das Rechenzentrum, Energieeinsparung und Stromkosteneinsparung zu diskutieren, und die weit verbreitete Anwendung von unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen (USV) im Rechenzentrum bietet eine angeborene Bedingung für die Anwendung von Energiesparfähigkeiten. Daher ist die USV-Energiespeicherung in den letzten Jahren zu einem heißen Thema der Energieeinsparung in Rechenzentren geworden. Dieses Papier stellt ein neues Konzept der gemeinsamen Stromversorgung von UPS+ Energiespeichern im Bereich gemeinsamer Rechenzentren vor.

1. Anwendungs- und Schmerzpunkte des USV-Netzteils und des Energiespeichersystems

(1) Anwendungs- und Schmerzpunkte der USV-Stromversorgung

①Anwendung der USV-Stromversorgung

USV wird verwendet, um wichtige Geräte bei Stromausfall mit Strom zu versorgen. Wenn der Dieselgenerator in einem Rechenzentrum der Klasse A installiert ist, muss die Backup-Zeit der USV-Batterie nicht weniger als 15 Minuten betragen. Im Allgemeinen werden Blei-Säure-Batterien verwendet. Um die Stromversorgungsqualität und Zuverlässigkeit von Informationsanlagen im Rechenzentrum zu gewährleisten, ist eine USV notwendig und hat nichts mit wirtschaftlichem Nutzen zu tun.

② UPS-Schmerzpunkte

• Da es während des gesamten Batterielebenszyklus nur wenige Stromausfälle und Entladungen gibt, wird die Batterie zu einem ruhenden Eigentum, was eine Verschwendung von Ressourcen darstellt;

• Der USV-Akku befindet sich lange Zeit in Erhaltungsladung und der Zustand des Akkus ist unbekannt;

• Im Allgemeinen werden Blei-Säure-Batterien verwendet, die in 4-5 Jahren ausgetauscht werden.

(2) Anwendungs- und Schmerzpunkte des Energiespeichersystems

①Anwendung des Energiespeichersystems

Das Energiespeichersystem dient hauptsächlich dazu, den Peak zu schneiden und das Tal zu füllen und die Differenz zwischen den Strompreisen für Peak und Valley auszugleichen. Ein Energiespeichersystem ist nicht erforderlich. Ohne wirtschaftlichen Nutzen gibt es keinen Wert der Ausrüstung.

② Schmerzpunkte des Energiespeichersystems

• Die Spitzen- und Talstrompreise variieren von Ort zu Ort. Die Differenz zwischen Spitzen- und Talstrompreisen ist vielerorts gering, und die Einstellung des Batterie-Energiespeichersystems kann nicht einmal das Kapitalgeld zurückgewinnen. Selbst an Orten, an denen der Unterschied zwischen Spitzen- und Talstrompreisen groß ist, sind die Investitionserträge von Batteriespeichern nicht sehr hoch, sodass es schwierig ist, Investitionen in großem Maßstab zu veranlassen.

• Die Rücklaufzeit gewöhnlicher reiner Energiespeicherprojekte beträgt 7 bis 8 Jahre, und Nutzer oder Investoren sind nicht bereit, einen Beitrag zu leisten;

2 SPS-Systemkonzept

(1) Zusammensetzung des Batterie-Energiespeichersystems (BESS)

BESS besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Batteriesystem (BS), Leistungsumwandlungssystem (PCS), Batterieüberwachungssystem (BMS) und Energiemanagementsystem (EMS); Gleichzeitig werden Batteriesystem, PCS und BMS in der Praxis zur Erleichterung der Planung, Abwicklung und Steuerung in der Regel von Grund auf neu zu einem modularen BESS kombiniert, während EMS hauptsächlich zur Überwachung, Verarbeitung und Steuerung eines oder mehrerer Module verwendet wird BESS. Abbildung 1 zeigt die Architektur von BESS.

(2) USV (Speicherstromversorgung)

① SPS ist eine Kombination aus USV und Energiespeichersystem (USV+BESS), die eine perfekte Kombination aus Energiespeicherung und Notstromversorgung darstellt;

② Das SPS-Konzept besteht darin, die USV-Serien auszuwählen, die nach der Optimierung im neu aufgebauten USV-System für häufiges Entladen geeignet sind, und die Batteriekapazität der USV hinzuzufügen. Anstelle von Blei-Säure-Batterien werden Blei-Kohle-Batterien verwendet. Spitzen- und Talstrompreise werden zum Laden und Entladen verwendet, und ein Teil der Batterieleistung wird jeden Tag für Arbitrage freigegeben. Die verbleibende Leistung erfüllt die Backup-Zeitanforderungen der USV;

③ Entladen auf 80 % bis 100 % bei gelegentlichem Stromausfall, was nur geringe Auswirkungen auf die Batterielebensdauer hat;

④ Basierend auf 50 % + 30 % DOD (zwei Ladungen und zwei Entladungen) der Blei-Kohle-Batterie kann sie 3300 Tage lang recycelt werden. Es kann 9 Jahre lang jeden Tag verwendet werden, doppelt so lange wie eine gewöhnliche Blei-Säure-Batterie.

(3) Vergleich zwischen SPS-System und Batterie-Energiespeichersystem

① Nachdem die USV von SPS optimiert wurde, verfügt sie über USV- und PCS-Funktionen, und die Kosten für die USV-Optimierung sind weitaus geringer als die eines PCS;

② Die USV verwendete ursprünglich (zum Beispiel) zwei Sätze Blei-Säure-Batterien, aber jetzt verwendet sie vier Sätze Blei-Kohle-Batterien. Es werden nur zwei Sätze Batterien hinzugefügt, was viel weniger ist als die Kosten von vier Sätzen Blei-Kohle-Batterien für das Energiespeichersystem;

③ USV verfügt im Allgemeinen über Batterieraum, sodass es nicht erforderlich ist, einen separaten Container aufzustellen, um Investitionen zu sparen;

④ Die USV- und Batterieräume wurden mit Klimaanlagen ausgestattet, sodass keine zusätzliche Installation erforderlich ist;

⑤ Die Gebühr für die Klimatisierung von USV und Batterieraum ist in den ursprünglichen Kosten enthalten und wird nicht von den Energiespeichereinnahmen abgezogen.

Daraus ist ersichtlich, dass der zusätzliche Beitrag des SPS-Systems (2 Sätze Blei-Kohle-Batterien und USV-Optimierungskosten) viel geringer ist als der des Batterie-Energiespeichersystems. Siehe Tabelle 1 für den Vergleich zwischen SPS-System und Batterie-Energiespeichersystem.

(4) SPS-Probleme und -Lösungen

① Probleme mit SPS

Hochleistungsentladung der Batterie wird die Lebensdauer der Blei-Säure-/Blei-Kohle-Batterie ernsthaft beeinträchtigen; Die durch Hochleistungsentladung der Batterie freigesetzte Kapazität ist viel geringer als die von Blei-Säure-/Blei-Kohle-Batterien

Zusätzliche Kapazität der Batterie.

Mit dem Hinzufügen von Batteriekapazität sollte die SPS-Ladekapazität erhöht werden; Der Akku wird jeden Tag wiederholt geladen und entladen, was die Zuverlässigkeit von SPS beeinträchtigen kann.

Wenn Sie Anforderungen oder Fragen zu den  USV-Lösungen für Ihre gewünschten Anwendungen haben, können Sie sich  jederzeit unter marketing@everexceed.com an unser engagiertes Team wenden .