运用飞轮储能技术构建绿色电源
国外数据表明,在UPS应用中,飞轮储能正在逐步取代铅酸蓄电池,成为主流技术。之所以有这样的发展势头,据美国ActivePower公司大中国区总裁王桓介绍,飞轮储能有3大优势。
首先,作为一种机械储能的方式,飞轮储能的可靠性高,而这正是数据中心对UPS提出的首要要求。根据权威鉴定机构给出的数据,以传统化学蓄电池的故障率为1%计算,飞轮储能的故障率要低7倍。
第二,效率高、节电潜力大。传统化学蓄电池的效率在90%~91%左右,而飞轮储能UPS满载效率为98%。一般情况下,大型数据中心的负载在50%以下,此时Active Power飞轮UPS的效率是97%,在40%带载率时是9694%;而传统蓄电池这两项数据分别是85%~87%和82%~83%。 “因此,对于数据中心更有意义的是,带载率越低的时候,飞轮节省的能量越多。”王桓解释道。
王桓表示,跟传统UPS相比,飞轮UPS节省了25%的能耗。以一个10兆瓦的数据中心为例,飞轮UPS一年可以节约1000万度电。何况中国现在出现很多大型数据中心,有些高达60兆瓦,因此节电潜力巨大。
第三,降低边际成本。据悉,能耗成本已经占IT行业运营成本的30%~50%,这其中,UPS、空调等周边设备的耗电量大大高于主机电量。而飞轮UPS不需要空调降温,节约了空调的成本和耗电。同时寿命长达20年,节省了更换蓄电池的费用。王桓表示,以10年计算,可以帮助客户节省60%的成本。
据悉,位于美国科罗拉多州的Broomfield数据中心,是世界上最早同时也是使用机架冷却方案规模最大的数据中心。该数据中心应用“机架冷却系统+节能冷水机组+飞轮UPS”方案实现了节省能源和空间。Broomfield使用无蓄电池组的飞轮UPS替代了普通UPS,这不但节省了蓄电池组的前期购置成本和后期维护成本,最重要的是减少了铅和酸的污染 。
铅酸蓄电池在欧美国家回收都需要交费,我国尚未有相关法律对其作出限制,一旦出台相关规定,使用铅酸电池的成本将会越来越高。从 2000年至今,生产飞轮UPS的Active Power公司已经帮助客户节省超过两亿度电能,消除了超过190万节铅酸蓄电池(约含2.7万吨铅)的使用,减少了超过80万吨CO2的排放。
据统计,目前中国数据中心的规模每年保持两位数的增长,超过世界平均水平,呈现过快的增长态势。中国已成为全球最大、发展最快的UPS电源市场之一。从电源开始对数据中心进行绿化,同时再辅以其他措施,绿色数据中心建设将不再遥远。