锂电池应用数据中心供电解决方案

  中国移动正规划建设多个集团级和更多数量的省级数据中心,这些数据中心将优先采用云计算和虚拟化技术,以及仓储式、模块化机房的建设模式,具有规模大,用电负荷密度高、总功率大、空间紧凑等特点。同时集团公司对规划建设的数据中心提出了低成本、低能耗、扩展灵活的目标。因此对机房供电系统的可靠性、经济性、可扩展性、运行维护成本、节能环保和占地空间等提出了更高的要求。

  本文通过对通信电源新产品、新技术应用分析,提出了新型全分散供电结构、336V高压直流电源和锂电池的应用,来实现建设高可靠性、高维护性、高效率节约能源和高灵活性的数据中心机房供电系统。

  新型全分散供电结构是指将不间断电源系统(含电池)分散安装在用电设备的列头或列间,就地为ICT设备供电。全分散供电系统主要由电池柜、电源机柜和配电柜组成,其组成示意图如图1所示:

  由于将电源设备(含电池)分散到ICT设备机房内部安装,无需再单独设置电力电池室,这样可减少机房前期土建建设成本,更能提高机房的利用率;

  选择模块化电源设备建设,电源系统容量能根据机房的实际容量需求配置,逐步扩容,无需在建设初期一次性按最大容量建设,只要在机房初期规划好配电容量即可;

  从电源系统组成方面来看,全分散供电电源系统组成相对传统集中供电电源系统组成简单,系统可靠性非常高。全分散供电系统完全贴近通信设施供电,省去了输出配电屏到列头柜间的供电环节,通过系统可靠性计算,全分散供电系统可用度可达到99.999999%;

  选用高效电源设备,电源系统效率能达到95%以上,与传统“1+1”UPS冗余系统相比,电源系统效率可提高5%～10%;

  由于电源设备安装在每列设备的列头或列间,可根据通信设施供电等级要求,采用单电源或双电源系统供电。因此,当机房全部采用全分散供电结构后,可以每时每刻应对同ICT设备的供电需求, 提高了工作效率;

  由于列头电源设备均采用19″标准机柜安装,设施安装紧凑,占地面积小,拆装方便,所以搬迁容易、快捷、无浪费或少浪费,随时可满足机房区域调整的需求。

  为了能够在同一机房内与ICT设备机柜同列安装,与ICT设备机柜保持风格一致,电源设备选型配置要求如下:

  2、电源设备应采用高可靠性的模块化电源(如组合式高压直流),电源系统容量可根据自身的需求进行扩容;

  3、电池应选用大电流放电特性好,占地面积小、重量轻,无酸雾,适合在标准19″机柜内安装的蓄电池(如锂电池);

  4、电源系统应有完善的监控管理功能,并能够接入机房动力环境监控系统,实现统一管理。 随着通信电源技术的发展,模块化电源和新型锂电池在通信行业的广泛应用,现有的新型电源产品(如高压直流和锂电池等设备)完全能满足全分散供电方式电源设备的配置选型要求,为我们创造了采用全分散供电结构的条件。

  高压直流供电系统(HVDC)是近几年正在研究的一种集中了UPS供电系统和-48V直流供电系统的优点为一体的新型供电系统。

  336V(标称电压)高压直流电源是中国移动提出的面向未来全新的供电方案,这与国际上提出380V的运行电压是一致的,具有国际先进水平。

  336V高压直流供电系统克服了传统UPS供电系统效率低、可扩展性差、可靠性低、成本高等弊病,具有电路简单、变换少、可靠性高、效率高、体积小、成本低等优点。其与传统UPS供电系统内部结构对比如图2所示。

  336V高压直流供电系统能很好地解决交流UPS存在的诸多问题,各种参数对比见表1。

  根据服务器输入电压的不同,336V高压直流电源在数据中心中供电方案主要有以下两种: 方案一:选用输入电压为12V直流服务器,通过在服务器机架中部配置336V/12V的嵌入式电源,集中为12V直流服务器供电。

  12V直流服务器应用已非常成熟,目前阿里巴巴、谷歌、Facebook数据中心均选用的12V直流服务器。

  方案二:选用输入电压为400V直流服务器,直接采用336V高压直流系统供电。

  目前国际上400V高压直流电源接口标准已于2012年2月份发布,HP、IBM等企业将陆续推出400V直流服务器。

  目前国内主要通信电源厂家(如华为、艾默生、志成冠军、中达、动力源、核达中远通等)均研发生产出高效率(95%以上)的336V直流电源产品和高效率(94%以上)的336V/12V嵌入式电源或PSU,大部分厂家参与了中国移动336V高压直流电源试点应用工程,从系统各项测试结果来看,产品的各项指标参数完全适用通信和数据设备的供电需求。

  随着国内外高压直流有关标准的陆续发布和产业链的成熟,通信电源厂家将推出很多类型的336V直流电源及相关配套产品,相信336V高压直流电源供电方案将成为数据中心高效供电解决方案。

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  北极星储能网获悉，2月7日，三峡集团发布三峡江苏滨海200MW/400MWh储能电站项目EPC总承包招标公告。公告显示，项目规划建设200MW/400MWh磷酸铁锂电池储能系统。储能系统采用组串式，配套建设一座110kV升压站，储能单元逆变升压后，经35kV集电线kV配电装置，经主变升压至110kV。拟新建两

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  北极星储能网获悉，北交所针对昆工科技收购云端网络股权一事进行问询，11月22日，昆工科技发布答复函。公司不仅为云端网络打造两个数据中心储能项目，同时云端网络是昆工科技指定的“新型绿色节能IDC机房数据中心整体解决方案”唯一合作商。11月3日，昆工科技发布公告，拟以2000万元购买江阴融丰投资企

  北极星储能网获悉，11月3日，昆工科技发布公告，拟以2,000万元购买江阴融丰投资企业（有限合伙）持有的云之端网络（江苏）股份有限公司（以下简称“云端网络”）2.23%的股权（1,000,000股）并签署《股权转让合同》。据昆工科技表示，云端网络有着非常丰富的数据中心集成项目经验和市场资源，能为公司储能电

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  数据中心成新耗能大户。2022年全年，全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，占全社会用电量约3%。2021年，全国数据中心耗电量为2166亿千瓦时，为同期三峡电站累计发电量1036.49亿千瓦时的两倍。随着网络数字化进程加速推进，预计到2025年，全国数据中心用电量占全社会用电量的比重将提升至5%，到2030

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  北极星电力软件网获悉，8月30日，南昌市人民政府发布关于印发《南昌市推动工业互联网创新发展三年行动计划（2023—2025年）》（以下简称《计划》）的通知。《计划》指出，鼓励数据中心与南昌国家级互联网骨干直联点，粤港澳、长三角等地区全国一体化算力网络国家枢纽节点联动。发展液冷、蓄冷、储能、

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