操作储能体系确保数据中心运营更大弹性

储能体系在均衡电网容量和需求以及缓解可再生能源的间歇性题目方面施展着至关重要的浸染。按照国际能源署（IEA）的市场说明，从2018年到2023年，可再生能源将成为电力规模增添最快的规模，到2023年将满意环球电力需求的30％，高于2017年的24％。然而，间歇性可再生能源体系的日益增添导致电网运营越发不不变，因此必要特另外电网处事以及陈设更多的储能体系。数据中心全部者和运营商拥有新的市场机遇，可以增强电网不变性，为客户增进新的收入模子，并操作储能体系来确保其数据中心运营的更大弹性。

思量和选择

为此必要切磋和应用差异范例的储能体系。起首必要相识储能体系的装机容量和储能容量，以及充放电速率。储能辖档同续放电时刻范畴从超等电容器的10秒阁下到电池储能体系的几小时，再到抽水蓄能办法最长可达数周或数月的时刻。差异的储能体系有着差异相应负载曲线的范例。譬喻在数据中心，运营职员凡是回收与柴油发电机细密耦合的UPS电源和电池组。而太阳能发电办法或风力发电办法凡是回收锂离子电池储能体系举办储能。

从技能角度来看，重力储能和泵送/压缩氛围储能体系从头引起了人们的乐趣。这在很洪流平上是因为它们具有存储更多能量的手段。譬喻抽水蓄能办法的装机容量凡是都是以GW为单元。研究表白，环球95％的储能容量来自抽水蓄能办法。然而，思量到与开拓园地相干的地理前提、情形影响和政治挑衅，不太也许更普及地陈设抽水蓄能电办法。

同时，尽量乐成陈设的案例有限，但重力储能和压缩气体储能体系仍引起了媒体的极大存眷。譬喻Energy Vault公司和Hydrostor Australia公司正在开展的一些试点项目。从理论上看，这些储能体系可以更好地扩展，并也许存储4到24小时足够的能量。可是，大大都负载必需行使电池储能体系。重力储能体系或操作废弃矿井存储压缩气体的储能体系可以或许在殽杂智能电网生态体系中增进代价。但并不会应用在数据中心。

电池储能技能

现在，大大都风险投资和当局资金都在支持与电池储能体系相干的研发项目。这种趋势凡是齐集在电池产物（锂离子电池仍居首位），阳极/阴极化学原料、打破性要领（热储能技能）以及新兴应用（如电动汽车快速充电）等方面。

总体而言，电池继承在储能体系上得到最多的投资和研发投入，其大部门核心都放在具有精采化学特征的锂基电池，这些电池可以镌汰稀土和罕有矿物的行使量以及产生火警和爆炸的也许性，同时还能进步通过阴极和阳极的机能、可制造性、供给量。

人们不要以为颠末恒久实践检讨的铅酸电池会很快消散。铅酸电池是应用最为普及的电池产物，其具有精采的特征和生命周期，本钱相对低廉，而且易于接纳。在环球范畴内，铅酸电池已经为4%到8%的电网提供了约莫15分钟的备用时刻。

铅酸电池确实具有一些特定的运行和维护要求，个中包罗回收冷却办法，还必要按期维护和某种情势的监控。可是，假如事恋职员维护适合，铅酸蓄电池凡是在必要改换前将凭证类型运行多2-5年。其生命周期也许因电池型号、情形温度和负载量而差异。

镍镉（Nicad）电池和镍锌电池都具有很强的事变机能。众所周知，镍镉（Nicad）电池组在早期的电动汽车（EV）中具有精彩的机能，在这些电动汽车中，其频仍的放电/充电、宽泛的事变温度范畴以及高能量密度是一些要害指标。

锂离子电池的回收

在已往的五年中，数据中心等要害使命行业开始当真评估锂离子电池的机能与应用，并举办贸易陈设。它们凡是比铅酸电池具有更高的功率密度，没有非凡的冷却要求，而且功率和容量（kW/kWh）高于铅酸电池。另外，相对较长的行使寿命和更多的充放电次数也带来了更多甜头，尤其是在电网质量较差的市场中。这些特征的组合使锂离子电池成为铅酸电池的首要更换品。

然而，并没有哪一种电池产物是美满的，锂离子电池面对着其自身奇异的挑衅。

固然高功率密度的锂离子电池可以镌汰陈设电池的数据中心空间和机架数目，但这样做必要对热失控（无论锂离子化学原料性子怎样）、较长充电时刻以及回收安详要害型电池打点体系（BMS）举办细心筹划。另外，数据中苦衷恋职员在陈设锂离子电池组时，应遵守具有统领权的处所政府（AHJ）或消防法律部分的划定和要求。跟着美国消防协会（NFPA）855和美国国度电气类型（NEC）的修改，锂离子电池在数据中心应用的禁锢情形变得越来越严酷。保险机构也越来越意识到锂离子电池起火和爆炸的风险。因为这些缘故起因，大局限陈设锂离子电池必要审慎的筹划。但这些风险和禁锢障碍也许会限定锂离子电池在要害使命应用中的普及应用。

更安详的电池

钠离子电池是一种新型电池，合用于要害使命，其具有高功率、高轮回、长命命的特点。可是没有哪种电池是美满的。当对其机能与风险举办全面评估时，很多使命要害型用户也许会发明钠离子电池得当于高代价应用和贸易模式。

另外，对付其他具有成长前程的电池技能的研究仍在继承，个中包罗Natron Energy公司基于普鲁士蓝电极的钠离子电池和英国Faradion公司的陶瓷电池。个中，普鲁士蓝电极钠离子电池具有当代数据中心所需的很多特征。其具有不易燃、没有热失控风险、提供大功率容量、可以在很宽泛的温度范畴内（-4°F至113°F）事变，而无需对电池组举办非凡冷却、可以提供快速充电（9分钟内从0％充电至99％）；以及可以举办上万次深放电轮回的利益。

普鲁士蓝原料凡是用于蓝图和医学治疗中，也可以钠离子的情势存储和开释能量。普鲁士蓝具有奇异的开放式框架布局，相同于多孔海绵，可快速且可逆地存储能量。因此，基于普鲁士蓝电极的电池产物可以或许以很是高的功率完全充电和放电数万次，来回能量服从大于96％。

瞻望将来，电池储能市场将继承看到大量的投资、创新工程项目以及新建的电池出产工场。与此同时，数据中心运营商将继承陈设UPS配套陈设的铅酸电池、锂离子电池和钠离子电池等储能体系的靠得住组合。而颠末恒久实践检验的电池储能体系/发电机组办理方案将会继承在数据中心基本办法中存在。

（编辑：河北网）

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