據(jù)外媒報(bào)道，如今，很多數(shù)據(jù)中心管理人員仍然對(duì)需求方響應(yīng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)用性存有疑慮。UPS廠商Riello公司的Leo Craig認(rèn)為，其潛在的回報(bào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了風(fēng)險(xiǎn)，并表示數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該利用鋰離子UPS電池儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)。

調(diào)查報(bào)告表明，超過(guò)四分之三（77％）的組織有興趣參與需求方響應(yīng)（DSR），但其前提是不會(huì)對(duì)其核心業(yè)務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響。而這個(gè)調(diào)查并不足為奇，隨著電網(wǎng)面臨越來(lái)越大的壓力，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商顯然越來(lái)越接受更靈活、更可靠的電力網(wǎng)絡(luò)。但是當(dāng)運(yùn)營(yíng)商需要數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)100％正常運(yùn)行時(shí)間時(shí)，顯然不愿意做任何可能削弱電源彈性的事情。

通常，數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵任務(wù)站點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一些風(fēng)險(xiǎn)。而且有充分的理由這樣做，特別是與能源相關(guān)的中斷可能導(dǎo)致企業(yè)損失約為17％的年?duì)I業(yè)額。很多組織希望新技術(shù)和產(chǎn)品在日益成熟之后才會(huì)采用。

而這取決于數(shù)據(jù)中心使用不間斷電源（UPS）和電池的好處，而不僅僅是作為備用電源系統(tǒng)，而是作為一種發(fā)電和存儲(chǔ)綠色能源的手段。

采用鋰離子電池替代鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池也稱(chēng)為閥控鉛酸（VRLA）蓄電池，長(zhǎng)期以來(lái)一直是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的備用電源首選的儲(chǔ)能產(chǎn)品，其運(yùn)行可靠且相對(duì)成本較低，特別是初始購(gòu)買(mǎi)成本較低。

鉛酸蓄電池達(dá)到最佳性能需要采用機(jī)房空調(diào)控制環(huán)境溫度（20°C ～25°C）。此外，鉛酸蓄電池需要大量的維護(hù)，并且其電池阻抗將會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加，這降低了它們的儲(chǔ)能容量，因此需要頻繁地更換鉛酸蓄電池。

如今，鋰離子電池正在成為越來(lái)越可行并且具有吸引力的替代品。與鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池可以在不到一半的空間內(nèi)提供相同的功率密度。可以在更高的溫度（高達(dá)40°C）下安全運(yùn)行，充電速度更快，循環(huán)壽命是鉛酸蓄電池的50倍。

在鋰離子電池的工作壽命期間（可能為10-15年），鉛酸蓄電池很可能需要更換兩次甚至三次。因此，雖然鋰離子電池的初始成本仍然高于鉛酸蓄電池，但其10年工作壽命期間的總體擁有成本（TCO）與鉛酸蓄電池相比可能會(huì)減少10%-40％。

當(dāng)然，這并不意味著數(shù)據(jù)中心的每臺(tái)UPS都會(huì)使用鋰離子電池。但在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的行業(yè)中，正在迅速成為為數(shù)據(jù)中心提供優(yōu)勢(shì)的選擇。

鋰離子電池可以在更小的空間內(nèi)提供相同的功率，并且可以在更高的溫度下運(yùn)行甚至可以消除對(duì)電池室的需求。由于商業(yè)地產(chǎn)成本很高，這些潛在的樓層空間和空調(diào)節(jié)省無(wú)疑將受到數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的歡迎。

采用鋰離子電池改善的環(huán)境績(jī)效和潛在收入來(lái)源，可用于將成本節(jié)省轉(zhuǎn)移給客戶(hù)，可以獲得顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

UPS廠商Riello公司與電池制造商Yuasa密切合作，最近完成了幾個(gè)使用鋰離子電池項(xiàng)目的部署。

高級(jí)技術(shù)協(xié)調(diào)員Peter Stevenson回答了一些有關(guān)鋰離子電池及其與UPS電源一起使用的最常見(jiàn)問(wèn)題。

（1）將鋰離子電池與數(shù)據(jù)中心UPS一起使用有哪些主要優(yōu)勢(shì)？

鋰離子電池約占同等容量的鉛酸蓄電池體積和重量的25％，因此在空間有限的環(huán)境中，這是一個(gè)很大的好處。

它們對(duì)溫度波動(dòng)的敏感性要小得多，因此，例如，在30°C環(huán)境下工作的鋰離子電池的工作壽命比在20°C時(shí)工作的鉛酸蓄電池的工作壽命還要長(zhǎng)。在許多環(huán)境中，這意味著可以使用自然冷卻系統(tǒng)，而不是昂貴的機(jī)房空調(diào)，這在總體擁有成本方面具有重要的優(yōu)勢(shì)。

預(yù)測(cè)鋰離子電池的老化也更容易，而鉛酸蓄電池有時(shí)會(huì)出現(xiàn)性能快速下降的風(fēng)險(xiǎn)。

最后，鋰離子電池的深度放電周期通常是鉛酸蓄電池的50倍。雖然這在傳統(tǒng)UPS中并不是非常重要。而太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的快速增長(zhǎng)，意味著UPS電源的角色將從純粹提供應(yīng)急電源轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生收入的儲(chǔ)能系統(tǒng)，這可能會(huì)發(fā)生變化。

（2）使用鋰離子電池代替鉛酸蓄電池有什么缺點(diǎn)嗎？

鋰離子電池主要缺點(diǎn)是初始成本高昂。盡管在過(guò)去的20年中，鋰離子電池的生產(chǎn)采用了自動(dòng)化制造工藝，導(dǎo)致成本顯著降低，但與鉛酸蓄電池相比，其原材料仍然很昂貴。

鋰離子電池的回收也是一個(gè)問(wèn)題。仍然需要做很多工作來(lái)重現(xiàn)鉛酸蓄電池的成熟和成本效益的再循環(huán)。

（3）UPS電源中的鋰離子電池是否安全？

鋰離子電池采用多種化學(xué)和結(jié)構(gòu)，因此可針對(duì)不同的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)中使用的電池比移動(dòng)設(shè)備中的超輕電池采用更加強(qiáng)大的化學(xué)物質(zhì)和包裝。

（4）電池監(jiān)控對(duì)鋰離子電池有重要影響嗎？

高壓鋰離子電池應(yīng)用必須使用先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)（BMS），因?yàn)槊繅K電池必須使用電子電路單獨(dú)監(jiān)控和控制，以保持充電的平衡狀態(tài)。

類(lèi)似的電池管理系統(tǒng)（BMS）對(duì)于鉛酸蓄電池是可選的選項(xiàng)，并且雖然在大規(guī)模應(yīng)用中是優(yōu)選的，但它們將導(dǎo)致產(chǎn)生顯著的額外成本。

（5）為什么數(shù)據(jù)中心還沒(méi)有完全接受鋰離子電池的儲(chǔ)能潛力？

這是一種“眼見(jiàn)為實(shí)”。其他行業(yè)成功的例子有望在未來(lái)幾年增加數(shù)據(jù)中心采用鋰離子電池的信心。現(xiàn)在使用鋰離子電池的20兆瓦并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也應(yīng)該提供激勵(lì)措施。

展望鋰離子電池的未來(lái)應(yīng)用

即便是最保守的估計(jì)，也表明目前英國(guó)的UPS電源中采用的鋰離子電池的裝機(jī)容量超過(guò)4GW，這足以為大約300萬(wàn)戶(hù)家庭供電。

而這只是鋰離子電池儲(chǔ)能應(yīng)用的冰山一角，未來(lái)的可能性是巨大的。人們需要確保在關(guān)鍵電源保護(hù)系統(tǒng)采用鋰離子電池和需求方響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。

這不僅適用于數(shù)據(jù)中心，它還涉及具有現(xiàn)場(chǎng)備用發(fā)電的其他站點(diǎn)，例如醫(yī)院或公用事業(yè)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施。而采用鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)最終將獲得更大的回報(bào)。