深圳科士達(dá)新一代數(shù)據(jù)中心供電解決方案
匯聚雙碳科技，夯實(shí)數(shù)據(jù)之基
2022年11月9~10日
第十屆數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)峰會(huì)
在北京順利舉辦
科士達(dá)產(chǎn)品部總監(jiān)沈文軼受邀參與峰會(huì)
并發(fā)表主題演講
潛心進(jìn)化，臻于至善——
科士達(dá)新一代數(shù)據(jù)中心供電解決方案
數(shù)據(jù)顯示，2021年全國中大型數(shù)據(jù)中心平均PUE值為1.49。而“東數(shù)西算”啟動(dòng)的通知文件中明確提到，“東數(shù)”節(jié)點(diǎn)PUE在1.25以下，“西算”節(jié)點(diǎn)PUE在1.2以下。從差異來看，目前存量數(shù)據(jù)中心以及新建數(shù)據(jù)中心節(jié)能壓力較大，整個(gè)行業(yè)要進(jìn)一步節(jié)能降碳，才能向綠色低碳轉(zhuǎn)型。
數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施能耗占比中，除制冷設(shè)備外，最大的能耗來自供配電系統(tǒng)。PUE要降到1.25甚至1.20以下，除了降低制冷系統(tǒng)能耗，也需在供配電系統(tǒng)上進(jìn)一步挖掘節(jié)能降碳潛力。
科士達(dá)深耕以UPS產(chǎn)品為代表的電力電子行業(yè)近30年，為客戶提供電源類產(chǎn)品和解決方案。基于扎根數(shù)據(jù)中心行業(yè)的長期積淀，科士達(dá)推出新一代數(shù)據(jù)中心綠色高效供電解決方案，以新產(chǎn)品、新布局和新架構(gòu)，推動(dòng)高效節(jié)能降碳，踐行數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展之道。
新產(chǎn)品 科士達(dá)超大功率模塊UPS
順應(yīng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)大型化、高密化的發(fā)展趨勢，科士達(dá)推出100/125kW系列超大功率模塊UPS，并在可靠性、能效、散熱等方面進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
科士達(dá)100/125kW功率模塊UPS具備系統(tǒng)域控制功能，UPS系統(tǒng)劃分為多個(gè)功能域，每個(gè)功能域由單獨(dú)的芯片控制，再借助系統(tǒng)CPU強(qiáng)大的算力，將各功能域統(tǒng)一起來，控制功能迅速、集中。同時(shí)采用了強(qiáng)大的中心化架構(gòu)，優(yōu)化總線路由和長度，大大提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
此外，交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)能夠抵消部分紋波電流，延長核心半導(dǎo)體器件壽命。模塊內(nèi)部選用大溫升裕量元器件，增強(qiáng)性能釋放的同時(shí)，保證器件可靠性。散熱方面，運(yùn)用科士達(dá)多項(xiàng)專利散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)，強(qiáng)化散熱效率。
單個(gè)模塊高度僅為3U，功率密度最高達(dá)到2.9W/cm3。以600kVA單機(jī)系統(tǒng)為例，相比傳統(tǒng)的50kW模塊，能夠節(jié)省22%占地面積。
在提升效率方面，100/125kW模塊內(nèi)部采用SiC等新型元器件，損耗降低30%，立繞式電感可降低60%銅損，并運(yùn)用三電平交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)等新型拓?fù)渲?，降低電感損耗，提高變換效率。
基于一系列的改進(jìn)，雙變換模式下，UPS效率最高達(dá)97.1%。在HECO（超級(jí)旁路）模式下，旁路及逆變器均處于工作狀態(tài)，市電與雙變換切換無中斷風(fēng)險(xiǎn)，效率可達(dá)99%。
科士達(dá)100/125kW功率模塊UPS兼容鉛酸電池和鋰電池。單模塊充電功率可達(dá)60kW，可在一小時(shí)內(nèi)迅速恢復(fù)電量?？梢暬芾砑瓣P(guān)鍵器件生命周期管理功能，助力智能運(yùn)維。
新布局 一體化電力模塊
傳統(tǒng)配電面臨占地面積過大、部署周期長、效率待提升和運(yùn)維不便等問題。相比傳統(tǒng)供配電系統(tǒng)，科士達(dá)一體化電力模塊具備簡約、高效、智能三大特點(diǎn)，為數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)建設(shè)提供更優(yōu)之選。
減少占地面積達(dá)20%； 可縮短施工周期至2-3周； 標(biāo)準(zhǔn)化部件，支持熱插拔，快速維護(hù)； 集成了3U高的100kW功率模塊UPS，低耗節(jié)能； 密集母線連接，降低損耗，全鏈路整體效率大于95%，節(jié)能模式效率大于97%； 全鏈路統(tǒng)一監(jiān)控，有效監(jiān)測UPS及前后端配電運(yùn)行參數(shù)、斷路器狀態(tài)、銅排搭接點(diǎn)溫度等； 具備元器件故障預(yù)警、溫度異常預(yù)警等功能。 新架構(gòu) 數(shù)據(jù)中心+光伏/儲(chǔ)能
雙碳戰(zhàn)略提出后，新能源取代化石能源成為主體能源已成為行業(yè)共識(shí)。太陽能發(fā)電、風(fēng)電在能源方式里占比越高，隨之催生出許多儲(chǔ)能方面的需求。對此，科士達(dá)提出將光伏、儲(chǔ)能融合到數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)上，來提升數(shù)據(jù)中心綠色能源的使用比率。
針對邊緣站點(diǎn)與核心機(jī)房，科士達(dá)提出分別采用分布式工商業(yè)儲(chǔ)能、大型集中式光伏儲(chǔ)能的供電架構(gòu)。儲(chǔ)能配合光伏發(fā)電可以消除太陽能不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)平滑出力。這種供電模式既充分消納綠色能源，還能利用峰谷電價(jià)套利，帶來經(jīng)濟(jì)收益。同時(shí)可以跟UPS儲(chǔ)能做到儲(chǔ)備合一，節(jié)約投資成本。