備電+儲能，UPS與鋰電池在數據中心的新模式

　　如何做到高算力與碳中和的“既要....又要”，已成為困擾數據中心業主與運營商的難題。

　　數據中心基礎設施的研發人員，將目光投向了UPS與鋰電池這對黃金搭檔。

　　利用鋰電池高循環壽命的特點進行削峰填谷，不僅可以利用峰谷電價節省運營成本，還可以通過儲能平衡電力負荷。

　　UPS+鋰電池儲能的應用價值

　　在電費峰值價差較大的城市，UPS+鋰電池儲能能為數據中心節省一筆可觀的運營費用，如再結合風、光等可再生能源，更能大大提高綠色節能的效果。

　　除了經濟價值外，其它優勢還包括：

　　降低電網的峰值負荷，有利于電網的安全運行;

　　充分利用既有設備，提高設備利用率，并能使其工作于較高的負載率區間;

　　及時檢查電池性能，避免放電時發生異常。

　　根據精確計算，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，長期可節省更多電費，具有很高的經濟價值。

　　UPS+鋰電池儲能的產品選擇標準

　　UPS實現儲能模式，在性能設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，則要求

　　1 采用儲能型鋰電池;

　　2 儲能放電時，達到放電停止時間或者電池低電壓保護點，任一情況下都停止放電;

　　3 后備時間不小于1小時。

　　UPS+鋰電池儲能的應用案例

　　以臺達在江蘇實施的數據中心項目為例，負載設備容量300KW，供電系統配置磷酸鐵鋰電池，客戶要求滿足系統后備15分鐘的情況下并兼具削峰填谷功能。

　　1 當地的峰谷電價情況如下：

　　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

　　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小時內充飽)

　　電池組數：安全考慮(不超過6組，也就是總容量不超過1200AH)

　　充電電流：能否充飽

　　放電深度：應急用電、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，總容量不小于儲能容量+200AH。

　　臺達方案

　　采用兩臺DPS系列400KVA UPS組成2N供電系統。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，實際配置總數量為6組。

　　根據鋰電池的放電深度78%，循環壽命按5000次來測算收益：

　　單臺UPS儲能，每天循環一次，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年內減少兩次鉛酸電池更換，總收益更高達約人民幣126萬元。

　　鋰電池產品因為壽命長、能量密度高、節能環保等優勢，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勢，也有望成為數據中心節能方案的一股新趨勢。