短短半年之內(nèi)，剛剛進(jìn)入中國市場的美國Active Power公司已有幾十家用戶，受歡迎程度，連其大中國區(qū)總裁王桓都沒有想到。
Active Power專營飛輪UPS，即用飛輪儲(chǔ)能的方式為數(shù)據(jù)中心提供應(yīng)急備用電源（UPS）。雖然Active Power不是大公司，但其用戶卻包括谷歌、微軟、雅虎、VISA、3M等國際知名企業(yè)。
2010年8月，Active Power正式進(jìn)入中國。如今，其用戶包括國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司等企業(yè)，產(chǎn)品已經(jīng)在上海世博會(huì)、國慶慶典、亞運(yùn)會(huì)、博鰲論壇等高規(guī)格活動(dòng)中應(yīng)用。
4月20日，王桓在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，Active Power中國公司有望在2011年，也即進(jìn)入中國市場的第二年實(shí)現(xiàn)盈利。
據(jù)記者了解，目前，全球有六七家能夠提供成熟飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品的企業(yè)，全部來自歐美。
近期，除了Active Power，其他飛輪儲(chǔ)能公司也紛紛在中國設(shè)立分公司或銷售代理。在國內(nèi)對(duì)飛輪儲(chǔ)能這個(gè)名詞尚且陌生之時(shí)，國外公司已開始搶灘中國市場?！ ?/p>
三大優(yōu)勢取代蓄電池
飛輪儲(chǔ)能通過高速旋轉(zhuǎn)的飛輪儲(chǔ)存能量，在需要時(shí)再旋轉(zhuǎn)釋放。但能量釋放只能維持較短時(shí)間，一般只有幾十秒鐘。
根據(jù)這種特性，目前飛輪儲(chǔ)能主要應(yīng)用于UPS，在市電斷電后利用飛輪慣性能量帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，維持的時(shí)間足以使柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不間斷供電。
從2000年至今，世界財(cái)富10強(qiáng)中的6家，前幾大零售商以及30家道瓊斯工業(yè)指數(shù)中的15家企業(yè)在其數(shù)據(jù)中心中都使用了Active Power的飛輪UPS產(chǎn)品。
國外數(shù)據(jù)表明，在UPS應(yīng)用中，飛輪儲(chǔ)能正在逐步取代鉛酸蓄電池，成為主流技術(shù)。
之所以有這樣的發(fā)展勢頭，據(jù)王桓介紹，飛輪儲(chǔ)能有3大優(yōu)勢。
首先，作為一種機(jī)械儲(chǔ)能的方式，飛輪儲(chǔ)能的可靠性高，而這正是數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS提出的首要要求。根據(jù)權(quán)威鑒定機(jī)構(gòu)給出的數(shù)據(jù)，以傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池的故障率為1%計(jì)算，飛輪儲(chǔ)能的故障率要低7倍。
第二，效率高、節(jié)電潛力大。傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池的效率在90%左右，而飛輪儲(chǔ)能UPS滿載效率為98%。一般情況下，大型數(shù)據(jù)中心的負(fù)載在50%以下，此時(shí)Active Power飛輪UPS的效率是97%，在40%帶載率時(shí)是96%；而傳統(tǒng)蓄電池這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)分別是85%~87%和82%~83%。
“因此，對(duì)于數(shù)據(jù)中心更有意義的是，帶載率越低時(shí)，飛輪節(jié)省的能量越多。”王桓解釋道。
王桓表示，跟傳統(tǒng)UPS相比，飛輪UPS節(jié)省了25%的能耗。以一個(gè)10兆瓦的數(shù)據(jù)中心為例，飛輪UPS一年可以節(jié)約1000萬度電。何況中國現(xiàn)在出現(xiàn)很多大型數(shù)據(jù)中心，有些高達(dá)60兆瓦，因此節(jié)電潛力巨大。
第三，降低成本。據(jù)悉，能耗成本已經(jīng)占IT行業(yè)運(yùn)營成本的30％～50％，這其中，UPS、空調(diào)等周邊設(shè)備的耗電量大大高于主機(jī)電量。而飛輪UPS不需要空調(diào)降溫，節(jié)約了空調(diào)的成本和耗電。同時(shí)壽命長達(dá)20年，節(jié)省了更換蓄電池的費(fèi)用。王桓表示，以10年計(jì)算，可以幫助客戶節(jié)省60%的成本。
因此，雖然飛輪儲(chǔ)能的初始成本較高，但王桓認(rèn)為，使用幾年之后其價(jià)格優(yōu)勢就能顯現(xiàn)出來。
另外，回收鉛酸蓄電池在歐美國家都需要交費(fèi)，一旦我國開始重視這方面問題，使用鉛酸電池的成本將會(huì)越來越高。
飛輪儲(chǔ)能同蓄電池相比的缺點(diǎn)是儲(chǔ)能時(shí)間只有幾十秒，這也使得人們對(duì)它提出質(zhì)疑。不過王桓指出，利用現(xiàn)在的技術(shù)，從市電斷電到后備電源啟動(dòng)只需要10秒的時(shí)間，歐洲國家甚至將這個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)定為8秒，因此飛輪儲(chǔ)能完全夠用。
伴隨著云計(jì)算的到來，企業(yè)能耗成本的增加顯得更加突出。一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是，使用云計(jì)算的公司會(huì)更快采用飛輪UPS。王桓介紹道，這其中有很大的關(guān)聯(lián)性。目前，國外先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)間切換時(shí)間達(dá)到10秒左右。“因此未來云計(jì)算的前景是飛輪儲(chǔ)能已經(jīng)足夠，甚至不需要柴油發(fā)電機(jī)組，這也是一個(gè)發(fā)展趨勢”?！ ?/p>
專利產(chǎn)品創(chuàng)新多
按照物理學(xué)原理，要儲(chǔ)存大容量的能量，必須有很大的質(zhì)量或者很高的速度，但質(zhì)量太大則很難搬運(yùn)、維護(hù)，速度太快則有安全性問題。傳統(tǒng)的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品正是受這兩個(gè)因素的制約。
據(jù)悉，飛輪儲(chǔ)能應(yīng)用于UPS有3種主要的技術(shù)代表。
一是傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)UPS飛輪儲(chǔ)能，利用機(jī)械耦合的方式和柴油發(fā)電機(jī)組結(jié)合。這種技術(shù)方式出現(xiàn)較早、應(yīng)用較多，但飛輪往往達(dá)到幾噸重，搬運(yùn)和維護(hù)困難。且噪音較大，多用于工業(yè)環(huán)境。
第二種是高速飛輪，其特點(diǎn)是線速度接近音速，轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘6萬轉(zhuǎn)。這種飛輪用碳纖維做材料，質(zhì)量很輕，但穩(wěn)定性和維護(hù)要求很高，由于速度太快，一旦失速會(huì)發(fā)生爆炸。
Active Power的飛輪UPS專利技術(shù)是第三類技術(shù)的代表，它在飛輪的質(zhì)量和速度上實(shí)現(xiàn)了平衡，質(zhì)量為600磅，速度7700轉(zhuǎn)/分鐘，質(zhì)量和速度都在可維護(hù)的范圍內(nèi)。噪音小于70分貝，符合國家機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)。
另外，Active Power把傳統(tǒng)暴露在空氣中的飛輪做成了集成結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)在真空密閉環(huán)境下運(yùn)行，可以不間斷地運(yùn)行20年。這種系統(tǒng)的可靠性高，維護(hù)量少，只需每3年更換軸承。
王桓告訴記者，Active Power的維護(hù)人員比例較低，70個(gè)250千瓦的系統(tǒng)只需一個(gè)維護(hù)，這在傳統(tǒng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中是不可想象的。
同時(shí)，Active Power實(shí)現(xiàn)了模塊化系統(tǒng)，可以快速部署，一兩個(gè)月就能交付使用。
另外，Active Power的產(chǎn)品提供一體化解決方案，可以放在室外，不占用機(jī)房內(nèi)空間。
中國市場機(jī)遇大于挑戰(zhàn)
“雖然技術(shù)優(yōu)勢明顯，但飛輪UPS在中國市場面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)大于國外市場。”王桓指出，由于飛輪儲(chǔ)能過去在中國鮮有人知，用戶接受程度不高；另外，中國的化學(xué)蓄電池制造業(yè)發(fā)達(dá)，在初始成本上優(yōu)于飛輪UPS。
“但以鉛酸電池為主的UPS技術(shù)會(huì)導(dǎo)致環(huán)境危害和效率損失，這和世界最先進(jìn)的應(yīng)用存在一定差距，因此現(xiàn)在也是我們進(jìn)入中國很好的時(shí)機(jī)。”王桓這樣向記者介紹Active Power進(jìn)入中國市場的初衷。
目前，中國數(shù)據(jù)中心的規(guī)模每年保持兩位數(shù)的增長，超過世界平均水平，呈現(xiàn)過快的增長態(tài)勢。中國已成為全球最大、發(fā)展最快的UPS電源市場之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年中國IT產(chǎn)品的總耗電量約為300億～500億度，幾乎相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電量，其中數(shù)據(jù)中心IT產(chǎn)品的耗電量占到約40%。根據(jù)國家工信部的預(yù)計(jì)，“十二五”期間，全國數(shù)據(jù)中心的耗電量還將要翻番。因此，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能也成為“十二五”一大課題。
王桓表示，隨著國家政策的不斷帶動(dòng)，飛輪UPS在中國的市場份額也會(huì)逐年增加。
事實(shí)上，自中國公司成立至今，Active Power在國內(nèi)銷售的增長趨勢很快，并得到主流行業(yè)的認(rèn)可。
據(jù)悉，Active Power在國內(nèi)的幾十家用戶集中在三大行業(yè)。一是電力公司；二是運(yùn)營商、IT企業(yè)等的數(shù)據(jù)中心；三是工業(yè)客戶，主要集中在半導(dǎo)體、太陽能、平板電視等高端制造業(yè)。
“國內(nèi)的發(fā)展速度比我們預(yù)計(jì)得還快。”王桓坦承。
據(jù)悉，Active Power中國公司目前在UPS標(biāo)準(zhǔn)和飛輪儲(chǔ)能直流電源的標(biāo)準(zhǔn)方面都在進(jìn)行相關(guān)工作，下一步還將在運(yùn)營維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)方面開展工作。
目前，韓國和日本都已把飛輪技術(shù)列入國家級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目。
“如果國內(nèi)也大力發(fā)展飛輪儲(chǔ)能，我不會(huì)覺得意外，而是應(yīng)該的。”王桓說。
但目前，我國并沒有相關(guān)計(jì)劃。
和Active Power幾乎同時(shí)開始飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究的清華大學(xué)由于一直缺乏充分的經(jīng)費(fèi)支持，研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室層面。
清華大學(xué)副研究員戴興建在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)曾表示，由于缺乏經(jīng)費(fèi)，目前只能根據(jù)合作企業(yè)的具體需求進(jìn)行相應(yīng)的工程研究。
戴興建認(rèn)為，我國的飛輪儲(chǔ)能要想獲得突破，必須依靠產(chǎn)業(yè)界的力量。
在國內(nèi)企業(yè)中，2010年7月，英利集團(tuán)曾宣布進(jìn)軍飛輪儲(chǔ)能，但后續(xù)進(jìn)展未見報(bào)道。
據(jù)悉，Active Power美國總部的研發(fā)團(tuán)隊(duì)有30多人，每年的研發(fā)投入很大，不斷推出新產(chǎn)品。而其研發(fā)經(jīng)費(fèi)主要來源于融資，自2000年上市至今，股市融資達(dá)到1.5億美元，其中相當(dāng)大一部分投入了產(chǎn)品的研發(fā)和市場化。
一位業(yè)內(nèi)專家表示，飛輪儲(chǔ)能的原理雖然很古老，但是要做成能穩(wěn)定運(yùn)行20年的產(chǎn)品很難，研發(fā)投入將會(huì)非常大。這也是制約我國飛輪儲(chǔ)能開發(fā)的最大因素。
