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节能详情

《国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021)》之三:绿色数据中心高效供配电技术产品

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工信部
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10千伏交流输入的直流不间断电源系统通过配电链路和整流模块拓扑两个维度对原有系统进行优化,减少了系统66%的配电环节,从而实现了最高运行效率,相比传统方式提升超过3%。适用于新建和改造的数据中心。华东某数据中心采用阿里云计算有限公司18台1.2兆瓦 10千伏交流输入的直流不间断电源系统,使用DR架构配置,供电部分年节电850万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到20%。

分布式电源技术将集中式供配电系统“化整为零”,分散部署在数据中心的机柜中。采用内置锂电池模块替代铅酸电池,将传统供配电系统成熟稳定的控制技术与新型高性能锂电池储能技术相结合,降低了数据中心供电系统的能耗、体积和重量,提高了供电系统的可靠性,机房的空间利用率提高30%~50%。适用于新建和改造的数据中心。某数据中心使用安徽明德源能科技有限责任公司的分布式电源系统,相较于集中式供电系统,节省电能损耗约5.6%;总体收益提高30%;同时可实现分批投入;支持灵活调整供电制式,适应业务发展的需求。预计未来5年市场占有率将超过5%。

分布式锂电池备电系统采用技术成熟的高倍率锂电池,通过串并联组成电池包,与控制充、放电的DC/DC等组成备电单元,多个BBU通过并联组成分布式电池备电系统。适用于新建和改造的数据中心。某数据中心使用北京百度网讯科技有限公司的产品215套,供电效率可达99.5%,节省机房面积25%以上,使用寿命提高2~3倍,年节电40万千瓦时。预计应用规模将不断扩大。

飞轮储能装置由飞轮储能电机、电力电子装置、监控系统、辅助系统等组成。通过飞轮储能装置、UPS机柜、备用电源对原有UPS蓄电池不间断电源系统进行改造,提高了UPS不间断电源系统的可靠性、安全性。适用于新建和改造的数据中心。飞轮储能装置最高效率>98%;飞轮储能电力系统效率>97.5%。某数据中心使用二重德阳储能科技有限公司产品,年节电超过5000千瓦时。预计未来3年市场占有率可达到10%。

敞开式立体卷铁芯干式变压器采用立体卷铁芯结构,三相磁路完全对称等长,确保三相供电平衡。采用芳纶绝缘纸与艾伦塔斯单组份漆组成的混合绝缘技术,最高绝缘等级C级,最高允许温度为220℃,750℃以下不会释放有害气体。能耗水平可达到或优于GB 20052—2020《电力变压器能效限定值及能效等级》中1级能效标准。某数据中心使用海鸿电气有限公司产品,配置两台敞开式立体卷铁芯干式变压器,供电系统年节电约40000千瓦时。预计未来3年可保持12.4%的年均复合增长率。

华为新一代中大型模块化不间断电源系统采用全新热插拔功率模块,其50千伏安功率模块已在行业应用超过8年,最新推出的100千伏安功率模块更加有效节省占地面积和安装工时,系统在线模式效率高达97%,创新智能在线模式效率高达99%。休眠模式低载高效,iPower智能手段提升系统可靠性,简化运维,智能在线模式实现高效率、优指标的同时,保障无中断切换。某数据中心使用华为技术有限公司高效模块化UPS产品,总容量20兆伏安,包括UPS两种机型,相比于传统UPS,效率提升1%,年节电1004万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到65%。

智能锂电SmartLi是华为公司推出配套UPS使用的储能产品,具有安全可靠、使用寿命长、占地面积小、运维简单等优点。某数据中心使用华为技术有限公司智能锂电产品,总配置28套UPS5000系列模块化不间断电源(500千伏安)+40套SmartLi智能锂电,年节电6400千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到55%。

智能电力模块采用一体化集成方案,具备一体化集成,安全可靠,节省机房占地面积和提高链路效率,安装省时、省力、省心,架构兼容,部署快速灵活和一体化集中监控等特点,适用于新建和改造的数据中心。电力模块内置高效模块化UPS,采用铜排预制优化供电链路,将原有的数据中心供配电系统链路供电效率从94.5%提升到95.5%。某数据中心使用华为技术有限公司产品,共1000机柜,单柜功率8千瓦,负载率80%,供配电系统全部采用电力模块方案,年节电83万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到40%。

模块化不间断电源(UPS)由整机机柜、功率模块、旁路模块、系统控制模块、监控模块及配电模块组成。各功能单元采用模块化设计,系统支持IECO在线补偿节能模式,可无缝切换,同时系统内置集中式静态开关旁路,抗短路能力强,可靠性更高。广州某数据中心项目使用科华数据10套400千伏安和10套500千伏安数据中心用UPS电源系统,综合年经济效益合计为141.91万元。预计未来5 年市场占有率可达到约30%。

数据中心用240伏/336伏直流供电系统是针对数据中心和数据机房对供电电源的可靠性、经济性的要求而开发的大功率、模块化、节能型直流不间断电源产品。功率部分采用标准模块化设计,可灵活配置系统容量,根据系统容量不同分为组合式和分体式,其中组合式系统最大容量为210千瓦,分体式系统最大容量为720千瓦。广州某数据中心采用科华数据4套1200安/360千瓦数据中心用直流电源系统,采用17+7的多冗余配置,综合年经济效益合计为59.36万元。预计未来5年市场占有率可达到20%。

分布式锂电不间断电源系统采用模块化、小型化设计,可以分散部署在数据中心的每一个IT机柜中对负载进行供电,带载效率高。锂电池内置设计,充分利用锂电池充放电效率高、节能效果好的特性,保证备源时间更长、节电效果更好。取代传统UPS的应用模式和铅酸电池,绿色无污染。按需投入、降低初期投资成本。适用于新建和改造的数据中心。市电模式效率高于94%,电池模式效率高于91%。某数据中心改造项目使用联方云天科技(北京)有限公司产品232套,供电及控温保障部分每台年节电7200千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到30%。

模块化不间断电源将UPS系统功能部分进行模块化设计,分为机柜、旁路模块及功率模块,整机具有智能控制、绿色休眠备份功能,提高系统运行效率和节能效果。某机场IT配电机房使用深圳市英威腾电源有限公司产品,采用2台RM150/25C模块化UPS产品,供电部分年节电15万千瓦时。预计未来每年出货量21000台。

磁悬浮飞轮储能装置是一种机电能量转换和储存装置,以飞轮本体高速旋转的形式存储动能,并通过与飞轮本体同轴的电动机/发电机完成动能与电能之间的转换,此装置采用五自由度主动磁悬浮的轴承体系,飞轮在密闭的真空容器中处于无接触完全磁悬浮状态,以每分钟不低于35000转的转速旋转。在设备正常使用频次内,寿命可达20年以上。适用于新建和改造的数据中心。某数据中心使用沈阳微控新能源技术有限公司产品24台,供电部分年节电90万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到40%。

SCB-NX1智能型环氧浇注式干式变压器是目前干式变压器损耗值较低的解决方案,能有效降低数据中心的电能损耗,是一种采用绿色运维管理技术、提升能源和资源利用效率的技术产品。适用于中小型、大型、超大型新建和改造的数据中心。在应用地域地理位置上,SCB-NX1能效系列干式变压器可适应严寒、寒冷、温和等各种气候条件地区。某数据中心使用施耐德电气(中国)有限公司提供的产品,年节电约48.4万千瓦时。预计未来3年市场占有率可达到4%。

模块化设计不间断电源将UPS电源、UPS配电、精密配电柜集成在一个机柜内,采用了专利的E变换运行模式和混合三电平逆变器技术。适用于新建和改造的数据中心。E变换运行模式下效率可达99%,双变换运行模式下效率也可达97%。某企业数据中心使用施耐德电气模块化设计不间断电源产品,采用一台100千伏安一体化不间断电源系统,供电部分年节电4.08万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达到15%。

APT预制化电力模组将中低压链路中的中压柜、变压器、低压柜、功率补偿装置、UPS等装置,内部全部通过铜排连接,在工厂完成预制的一体化电源产品。APT系统简化了电气链路,提高了系统的PUE值。铜排连接代替电缆减少了现场施工时间。适用于新建和改造的数据中心。APT系统简化了电气分级布局,铜排的损耗也优于电缆,实际交付时间可缩短为原先的1/6,节约占地面积高达30%。浙江某数据中心采用维谛技术有限公司提供的产品,供电pPUE降低0.02,电力系统节电30%。预计未来3年市场占有率可达到20%以上。

具有AI特征的Trinergy智能调控“三工况”运行模式的UPS产品,能够基于历史和当前市电、负载的情况,自适应选择VFI/VI/VFD(IEC 62040标准规定)三种模式中最优的运行模式。适用于新建和改造的数据中心。德国某数据中心采用维谛技术智能调控“三工况”模式的1600千伏安 UPS,在确保高供电质量和99.999998%可用性的前提下,提供高达98.5%的综合运行效率及高达99.5%的最大效率,年节电约80万千瓦时。预计未来3年市场占有率可达到40%。

模块化不间断电源(UPS)各个功能单元采用模块化设计,系统支持在线补偿节能运行模式(IECO),其整机效率高达99%以上,市电供电和电池供电间可0毫秒无缝切换,当先控UPS系统工作在IECO模式时,系统可自动进行功率因数补偿,使UPS的输入功率因数始终大于0.99。系统兼具储能功能,配合锂电系统实现削峰填谷,创造价值。系统内置集中式静态开关旁路,抗短路能力强,可靠性更高。某超算中心使用先控捷联电气股份有限公司的模块化不间断电源产品,相比传统UPS可节电约7%,负载800千瓦,年节电50万千瓦时。预计未来5年市场占有率可达约30%。

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附件:《国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021)》之三:绿色数据中心高效供配电技术产品(18项).pdf