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行業(yè)展望:鋰離子電池在數(shù)據(jù)中心的應用

文章來源:admin 發(fā)布時間:2016-05-17 09:37:52 瀏覽:0

帕特里克•多諾萬是施耐德電氣數(shù)據(jù)中心科研中心的高級研究分析師。他就職于施耐德電氣IT事業(yè)部,在開發(fā)和支持關鍵電源和制冷系統(tǒng)方面具備20余年的經(jīng)驗,其中包括一些獲獎的電源保護、效率和可用性解決方案。作為工業(yè)用品和技術評估的眾多白皮書的作者,帕特里克針對數(shù)據(jù)中心物理基礎設施技術和市場的研究提供了對數(shù)據(jù)中心設施規(guī)劃、設計和運行的最佳實踐的指導和建議。日前,《行業(yè)展望》雜志就鋰離子電池在數(shù)據(jù)中心的應用采訪了帕特里克。

《IndustryOutlook(行業(yè)展望)》是一本數(shù)據(jù)中心雜志,該雜志對數(shù)據(jù)中心行業(yè)廠商進行采訪,通過系列問答呈現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的市場趨勢、相關技術,以及數(shù)據(jù)中心和IT相關問題,并提供專家意見。

帕特里克•多諾萬

行業(yè)展望:為什么數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)采用鋰離子電池將成為一種趨勢?

帕特里克•多諾萬:在過去的幾年中,鋰離子電池技術和結構構造具有相當?shù)拇蟮倪M化與演變,其性能、安全性和成本都得到了顯著改善。電動汽車市場以及其他市場需求推動了鋰離子電池技術的重大演變,而三相UPS電源也將使用鋰離子電池。另一方面,很多的UPS供電系統(tǒng)仍在使用傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,其性能幾十年來幾乎沒有什么大的改變。而在數(shù)據(jù)中心行業(yè)應用之外,智能手機和電動汽車采用的新型儲能技術得到了研究進展,因此UPS電源將會采用這種更好的儲能技術。

關鍵建筑、工業(yè)流程,以及關鍵基礎設施領域客戶面臨的挑戰(zhàn)也推動了UPS電源儲能方式的創(chuàng)新。

行業(yè)展望:目前的數(shù)據(jù)中心行業(yè)及其管理者面臨什么樣的挑戰(zhàn),使鋰離子電池成為閥控式鉛酸蓄電池的適當和有益的替代產(chǎn)品?

帕特里克•多諾萬:主要挑戰(zhàn)包括以下內容:最大限度地利用現(xiàn)有的空間,以支持業(yè)務或租金的租戶;最大限度地減少運營費用,特別是UPS電源冷卻能耗,電池維修和電池更換服務費用。而采用鋰離子電池是解決這些問題的關鍵。

     

行業(yè)展望:在數(shù)據(jù)中心行業(yè),鋰離子電池為什么要花那么長的時間才成為其一個可行的選擇呢?

帕特里克•多諾萬:雖然在過去的20年里,鋰離子電池已應用在各種商業(yè)應用中,但他們很少被用于數(shù)據(jù)中心的UPS中,這是因為其成本比較高昂。就在幾年前,鋰離子電池的成本是鉛酸蓄電池的5到10倍。現(xiàn)在,其成本溢價僅為鉛酸蓄電池的1.5到3倍。盡管這一資本支出溢價仍可能聽起來很多,但如今了解全部采用鋰離子與普通VRLA蓄電池的運行費用效益是很重要的。事實上,經(jīng)過我們的總擁有成本(TCO)分析,我們看到如果使用年限為10年,采用鋰離子電池的成本將節(jié)省約10%。我們最近發(fā)表了一個權衡工具,以幫助人們快速和容易地對自己的投資進行比較。

我認為人們對安全問題的關注,是限制其在數(shù)據(jù)中心使用的另一個原因。多年來其安全性已取得了很大的進展,因此這些電池非常安全,在這方面與其他常見的電池類型非常相似:化學變化和包裝上的改進使鋰離子電池的性質更加穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝和過程成熟可靠,采用的材料更加耐用,采用電池管理方案進行測試和現(xiàn)場驗證,以防止鋰離子電池過充電或過過熱。

如今數(shù)以億計的便攜式電子產(chǎn)品,例如智能手機和電動汽車的大量使用鋰離子電池,這都是鋰離子電池的安全有利證據(jù)。

行業(yè)展望:在尺寸、充電性、價格、熱敏性方面,鋰離子電池與傳統(tǒng)的鉛酸電池相比,有哪些特點與優(yōu)勢?

帕特里克•多諾萬:首先,鋰離子電池將很多精力投入到使其體積更小的技術改進方面。其結果是,鋰離子電池與采用閥控鉛酸蓄電池的解決方案相比,在提供相同的功率的情況下,其占用空間僅為鉛酸電池的三分之一(或更少)。這樣做的好處,幫助客戶增加現(xiàn)有IT系統(tǒng)的部署規(guī)模,同時也降低了散熱需求,節(jié)約投資成本和運營成本。

在較大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的UPS電源采用的鋰離子電池對溫度波動更不敏感,并且在可以接受的最高溫度對鋰離子電池壽命的影響不大。這種能力可以讓客戶降低冷卻能力,以及降低UPS電源的使用空間。

此外,鋰離子電池與先進的電池監(jiān)控系統(tǒng)(BMS)結合,可以提供關于一個電池運行時間和健康狀況的清晰而詳細的信息。正如你可以輕松地在智能手機看到還有多少電量一樣方便,其本質上采用的是相同的技術,

另外,鋰電池的工作壽命是10到15年,而鉛酸電池通常只能持續(xù)4到6年。更長的保質期大大降低了電池更換的成本和維護負擔。

行業(yè)展望:鋰離子電池能像鉛酸蓄電池一樣可以回收利用嗎?

帕特里克•多諾萬:這兩種類型的電池目前都是可回收的,然而,目前在世界大部分地區(qū),回收鉛酸蓄電池要比UPS和電動車采用鋰離子電池要容易得多。但由于不斷增長的需求,以及新的回收設施陸續(xù)建成,屆時可以處理大量的鋰離子電池。而目前所購買的鋰離子電池系統(tǒng)需要10年后再進行回收,我希望屆時進行回收利用時可以有足夠的選擇。

行業(yè)展望:鋰離子電池可以與鉛酸蓄電池一樣使用相同的管理系統(tǒng)嗎?

帕特里克•多諾萬:雖然鋰離子電池有很低的維護要求,但是當涉及到電池,特別是鋰離子電池時,安全性是一大問題。由于鋰離子電池系統(tǒng)更敏感,特別是進行充電和放電時,施耐德電氣所有鋰離子電池系統(tǒng)都是通過   電池管理系統(tǒng)(BMS)來實現(xiàn)完成。這項技術是由微處理器、傳感器、開關及其相關電路自動收集和報告所需的數(shù)據(jù),以準確了解電池系統(tǒng)的健康狀況,進一步降低工作人員的維護負擔。這些數(shù)據(jù)包括電池溫度,充電量和充電率以防止短路和過充。該系統(tǒng)也有助于保護電池免受損壞,防止電壓過低或放電。該BMS系統(tǒng)為用戶提供UPS和電池狀態(tài)的準確信息,健康狀態(tài)和有效運行時間。

行業(yè)展望:這些電池將會對未來的數(shù)據(jù)中心行業(yè)有什么影響?

帕特里克•多諾萬:可以肯定的是,鋰離子電池正在增加UPS行業(yè)技術的賭注。與傳統(tǒng)的控制閥式鉛蓄電池相比,鋰離子電池減少重量和空間方面有著顯著的優(yōu)勢,并可以提供雙倍的工作壽命。

然而現(xiàn)在,鋰離子電池的價格仍然是鉛酸蓄電池系統(tǒng)的兩至三倍,鉛酸蓄電池仍將可能是占主導地位和低成本的能源儲存解決方案,至少在短期內。但除了這些簡單的規(guī)格比較之外,鋰離子電池可能會對未來的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更大的影響。這是相當真實的,因為越來越多的企業(yè)希望采用基于開放式計算的體系結構,他們將會指定采用鋰離子電池作為機架中服務器電源的供電單元。

某些類型的容量存儲鋰離子電池(又名“能源單元”)進行了優(yōu)化,可以提供更長的時間運行時間。這些鋰離子系統(tǒng)作為一個長期的能源存儲設備會出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心中,有可能會取代傳統(tǒng)的發(fā)電機嗎?軟件和應用的容錯能力不再會受到備份時間的限制?或者,這些系統(tǒng)可以用于峰值較低的電力網(wǎng)絡?未來數(shù)據(jù)中心的鋰離子電池系統(tǒng),這些都將是其一些更有趣的可能性。

文章來源:機房專用空調 http://keenjuche.com.cn

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