中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：人工智能的爆發(fā)遠(yuǎn)超預(yù)期，AI+正賦予各行各業(yè)發(fā)生深刻變革。數(shù)據(jù)中心作為支撐AI應(yīng)用的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其重要性日益凸顯。
在數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景下，國(guó)家啟動(dòng)“東數(shù)西算”等工程加快形成全國(guó)一體化算力體系，國(guó)內(nèi)科技巨頭紛紛在算力領(lǐng)域開展布局，阿里、華為、騰訊、字節(jié)、百度、小米等公司紛紛開展布局。
AI的盡頭是電力，數(shù)據(jù)中心作為電力耗能大戶，2025年數(shù)據(jù)中心耗電量占全社會(huì)用電量占比預(yù)計(jì)將達(dá)到 5%以上。電費(fèi)也是數(shù)據(jù)中心的最大的支出項(xiàng)目，其支出占數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本超過(guò)60%左右。因此，提供清潔、穩(wěn)定、價(jià)廉的電力是數(shù)據(jù)中心的核心用電需求。
儲(chǔ)能作為多樣性的支撐和調(diào)節(jié)資源，通過(guò)建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)技術(shù)、探索儲(chǔ)能+UPS備電等模式實(shí)現(xiàn)“數(shù)儲(chǔ)融合”，降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本，助力建設(shè)綠色低碳、安全可靠的數(shù)據(jù)中心。
2023年工信部等部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》即提出鼓勵(lì)算力中心采用源網(wǎng)荷儲(chǔ)等技術(shù)，同時(shí)支持儲(chǔ)能等新技術(shù)應(yīng)用。2021年國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》也提出，鼓勵(lì)圍繞大數(shù)據(jù)中心等終端用戶，探索儲(chǔ)能融合發(fā)展新場(chǎng)景。
（一）數(shù)據(jù)中心的供電原理
數(shù)據(jù)中心按其重要程度可劃分為A、B、C三級(jí)。A級(jí)數(shù)據(jù)中心主要應(yīng)用在國(guó)家級(jí)信息中心、電信、軍事、電力調(diào)度、金融、機(jī)場(chǎng)等重要領(lǐng)域，主要特征為“容錯(cuò)性”，B級(jí)數(shù)據(jù)中心主要應(yīng)用在科研院所、高校、博物館、檔案館等領(lǐng)域，主要特征為“冗余性”，C級(jí)僅需滿足基本需要，可靠性要求相對(duì)較低。
A級(jí)和B級(jí)數(shù)據(jù)中心采用市電提供可靠獨(dú)立的雙電源供電，同時(shí)一般配置柴油機(jī)作為備用電源，在市電斷電時(shí)由柴油機(jī)保障數(shù)據(jù)中心所有負(fù)荷的用電安全，同時(shí)，配置UPS電源保障服務(wù)器等IT設(shè)備的供電連續(xù)性和可靠性，以及保證電能質(zhì)量水平。
UPS一般獨(dú)立配置鉛酸電池或鋰電池，電池的供電時(shí)長(zhǎng)一般為15min（A級(jí)數(shù)據(jù)中心）或7min（B級(jí)數(shù)據(jù)中心），在備用柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中保證服務(wù)器等負(fù)荷的供電穩(wěn)定，UPS電池正常運(yùn)行時(shí)處于滿電狀態(tài)，以滿足電力中斷時(shí)服務(wù)器等IT設(shè)備的不間斷供電要求。
（二）源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化模式
國(guó)家在內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、貴州等地區(qū)規(guī)劃布局國(guó)家級(jí)算力樞紐節(jié)點(diǎn)，上述地區(qū)也是可再生能源富集地區(qū)，具有較低的發(fā)用電成本，依托源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化可助力建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心。
源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目通過(guò)構(gòu)建獨(dú)立的微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)新能源的就地接入和消納，風(fēng)電、光伏發(fā)電直供數(shù)據(jù)中心，所發(fā)電力全部由數(shù)據(jù)中心消納，配置儲(chǔ)能可滿足新能源消納及調(diào)節(jié)電力供需平衡要求，同時(shí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目通過(guò)統(tǒng)一接口接入電網(wǎng)。通過(guò)整合電源、電網(wǎng)、負(fù)荷和儲(chǔ)能四個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電能的高效協(xié)同與優(yōu)化配置。
以河南省發(fā)布的《河南省工業(yè)企業(yè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則（暫行）》為例，文件提出源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目通過(guò)合理配置儲(chǔ)能等手段，實(shí)現(xiàn)所發(fā)電力自發(fā)自用，應(yīng)加裝防逆流裝置，不向大電網(wǎng)發(fā)送電，不占用公共電力系統(tǒng)調(diào)峰能力。
源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目一般需將配置的新能源電能就地全部消納，一般不允許向電網(wǎng)倒送電。儲(chǔ)能可發(fā)揮電能的調(diào)節(jié)作用，在新能源電力富余時(shí)充電，在電價(jià)較高時(shí)進(jìn)行放電，從而促進(jìn)新能源的消納，降低數(shù)據(jù)中心的用電成本。
（三）儲(chǔ)能+UPS備電模式
數(shù)據(jù)中心一般配置UPS滿足服務(wù)器等IT設(shè)備的供電可靠性和連續(xù)性要求，一般采用鉛酸電池或鋰電池作為UPS備用電源。
國(guó)內(nèi)部分項(xiàng)目探索儲(chǔ)能電池替代UPS電池，通過(guò)將儲(chǔ)能電池經(jīng)DC/DC直流變換器接入U(xiǎn)PS，儲(chǔ)能電池在充放電時(shí)需預(yù)留部分電量，滿足UPS所帶負(fù)荷的備電時(shí)長(zhǎng)要求，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與UPS的融合應(yīng)用。
國(guó)網(wǎng)公司投資建設(shè)的湖南白關(guān)能源站實(shí)現(xiàn)了變電站、儲(chǔ)能電站、數(shù)據(jù)中心等元素的融合建設(shè)，項(xiàng)目以智能變電站為核心，通過(guò)整合儲(chǔ)能電站、數(shù)據(jù)中心、充放電站、分布式電源等多類型單元，實(shí)現(xiàn)功能共享。項(xiàng)目用儲(chǔ)能電池替代傳統(tǒng)UPS的鉛酸電池，供電可靠性滿足A級(jí)數(shù)據(jù)中心的供電要求。
