UPS是保障數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定、高效運行的關鍵設施，在數(shù)據(jù)中心規(guī)模日漸大型化、超大型化，對電能的需求不斷增長的今天，UPS的重要性越發(fā)凸顯出來。特別是在新建數(shù)據(jù)中心設計PUE普遍在1.2-1.3之間的情況下，UPS的每一點細微改進，都顯得舉足輕重起來。

近日，UPS領域知名企業(yè)深圳科士達的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部總監(jiān)沈文軼先生接受了中國IDC圈記者的采訪，圍繞UPS的節(jié)能改進、鋰電UPS的發(fā)展，以及UPS與“雙碳”戰(zhàn)略、“東數(shù)西算”的關系進行了深入的探討。

“三級”體系構建極致能效

“一直以來，UPS都在不停地進行能效方面的探索?！?/span>

數(shù)據(jù)中心用能效率是一個經(jīng)久不衰的話題。沈文軼表示，行業(yè)在優(yōu)化UPS能效方面做了充分的努力，并且取得了不小的進步。UPS效能從前些年普遍90%左右，逐漸發(fā)展到現(xiàn)在主流產(chǎn)品95%以上的水平，并且還有進一步改進的空間。

UPS的改進是多方面的。在設計架構角度上，高效能的多電平的拓撲結構正在替代傳統(tǒng)的兩電平結構，可減小濾波電感的尺寸和損耗。細節(jié)方面，從核心元器件的選型，到引入半導體碳化硅等新材料，到根據(jù)UPS負載率精細調(diào)節(jié)風扇轉速等每一個細節(jié)都在不斷優(yōu)化。

模塊化UPS則很好地解決了應用期間負載變動的問題。UPS的最佳帶載區(qū)間在50%到70%之間，模塊化UPS就可以很好解決初期帶載率低的問題，且具有按需擴容、模塊冗余設計、智能休眠等特點。而當市電質量較好時，UPS可運行在超級ECO模式，此時整機效率可以達到99%的水平。

沈文軼表示，作為綠色低碳轉型和高質量發(fā)展的實踐者，科士達為幫助客戶提升數(shù)據(jù)中心用能效率，實現(xiàn)低碳運營，一直加速在智慧能源領域的技術研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)布局，并依托于自身齊備的產(chǎn)品線，為客戶帶來了設備級、方案級和架構級的多維度的節(jié)能方案。

沈文軼介紹，設備級的節(jié)能方案主要依托產(chǎn)品實現(xiàn)。例如高效模塊化鋰電UPS，氟泵空調(diào)等，從產(chǎn)品本身挖掘節(jié)能潛力，從而提高整個系統(tǒng)的節(jié)能效果；方案級從工程維度入手，以封閉冷熱通道的模塊化數(shù)據(jù)中心為主，從工程角度合理優(yōu)化冷氣流組織、精確制冷，提升制冷設備的利用效率；架構級則是將儲能融合到數(shù)據(jù)中心供電架構上，特別是大型數(shù)據(jù)中心，不但可以有效利用綠色能源，還可以通過移峰填谷給客戶帶來一定的經(jīng)濟價值。

“大型數(shù)據(jù)中心應用鋰電UPS將會是節(jié)能降碳的一個有效途徑?！鄙蛭妮W表示?？剖窟_從多維度入手的“三級”體系，為數(shù)據(jù)中心行業(yè)實現(xiàn)碳中和做出了有益的探索和實踐。其中，鋰電UPS在科士達的“三級”方案中起到了不可或缺的核心作用。

鋰電UPS的創(chuàng)新與實踐

對于科士達YMK系列鋰電UPS的優(yōu)勢，沈文軼從電池特性、電池管理以及整體系統(tǒng)三個角度進行了詳細的闡述。

從電池特性來看，鋰電池具有體積較小、重量較輕、能量密度較高的特點，以及在快充、壽命方面具有很大優(yōu)勢。無論是配套模塊化UPS，還是作為儲能產(chǎn)品，鋰電池都具有自己獨特的優(yōu)勢。

從電池管理上看，傳統(tǒng)鉛酸電池管理不夠智能，無法做到精確檢測電池運行狀態(tài)，以中大功率UPS鋰電系統(tǒng)為例，其通過模組級、單柜、陣列級三級BMS監(jiān)控系統(tǒng)，可精確監(jiān)測系統(tǒng)的電壓、電流、溫度等參數(shù)，實現(xiàn)精細化管理。

從系統(tǒng)角度來看，例如科士達的中大功率鋰電UPS為無中線設計，對于云數(shù)據(jù)中心或者超大型的數(shù)據(jù)中心來講，可明顯降低施工成本。并且，鋰電相比鉛酸電池要更加環(huán)保，鋰電UPS自身的低碳特性更勝一籌。

作為國內(nèi)鋰電UPS應用的先行者，科士達YMK系列鋰電UPS已經(jīng)應用于海內(nèi)外的多個項目中，并受到客戶好評。

武漢首義廣場項目中，科士達為客戶提供鋰電UPS解決方案，部署了科士達YMK系列200kW鋰電UPS以及配套的鋰電系統(tǒng)。

海外項目也可圈可點，東南亞某國政府積極推動公共領域數(shù)字化轉型，多個政府部門數(shù)據(jù)機房需進行一體化、模塊化改造以支撐電子政務平臺?？剖窟_采用MDC微模塊解決方案，同時配備科士達YMK系列UPS及鋰電柜，高度匹配了客戶的核心需求。值得一提的是，該數(shù)據(jù)機房成功通過了綠色計算倡議組織(GCI)的鉑金級認證。

在大型IDC場景中，超大功率UPS系統(tǒng)應用較為廣泛?？剖窟_在歐洲某大型數(shù)據(jù)中心項目中，為客戶提供多套1.2MW容量UPS及配套的鋰電系統(tǒng)。鋰電池的高能量密度、高倍率等特性，可以滿足超大數(shù)據(jù)中心的備電要求，為市電與油機提供充分的切換時間。同時其較小的體積也優(yōu)化了配電空間，為客戶降低空間成本，提高了數(shù)據(jù)機房的得柜率。

在新的一年中，科士達把握市場趨勢，將致力于研發(fā)優(yōu)秀的鋰電UPS產(chǎn)品，并為客戶交付更多、更具代表性的鋰電UPS案例。

未來可期

談及鋰電UPS的普及，就不能不談鋰電池的安全性問題。數(shù)據(jù)中心因其業(yè)務特性，對鋰電池的安全性也有更高的要求。

"相信隨著鋰電材料、工藝的提升，鋰電UPS安全性必將進一步提高。”沈文軼認為用戶對鋰電安全性的疑慮只是暫時的問題，并且科士達正在通過多方努力，確保數(shù)據(jù)中心鋰電池在使用中的安全性。

首先在電池類型方面，科士達選用高品質的磷酸鐵鋰電芯，具備優(yōu)良的防熱失控特性；其次在管理角度，科士達為鋰電池配備了完善的BMS系統(tǒng)。當出現(xiàn)電芯電壓降到截止電壓、或者電芯溫度上升至保護溫度、又或者單簇電壓差達到設定值等情況，電池會停止放電；另外，科士達鋰電柜還設計有模組級及機柜級兩級消防單元，當機架內(nèi)環(huán)境溫度達到設定值時，觸發(fā)消防系統(tǒng)動作，進行機架內(nèi)全浸滅火，整個過程可在數(shù)秒內(nèi)完成。

此外，鋰電系統(tǒng)在CAPEX成本上較高，也是目前鋰電UPS普及受阻的原因之一。不過隨著鋰電池應用的普及，以及相關產(chǎn)業(yè)上下游的不斷降本提效，鋰電UPS的成本有著很大的優(yōu)化空間。而且鋰電池的循環(huán)壽命可達10-15年，這與UPS的生命周期基本一致，而傳統(tǒng)的鉛酸電池方案可能已經(jīng)經(jīng)過2-3次的更換，這一點更是弱化了成本問題。

另外在“東數(shù)西算”的大背景下，超大型、高密型的數(shù)據(jù)中心越來越多，鋰電的高能量密度特性可以滿足大型數(shù)據(jù)中心長時間備電的需求，高倍率特性完全能夠應對大型高密機柜場景，高循環(huán)次數(shù)完全適應清潔能源的使用。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的發(fā)展，鋰電UPS優(yōu)勢還將逐步擴大。