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鋰離子電池將如何成為數據中心的主流應用

作者:中國儲能網新聞中心 來源:UPS應用 發布時間:2019-05-23 瀏覽:次
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双色球走势图预测 www.xhakn.icu 在過去的幾年中,鋰離子電池的總擁有成本比傳統的鉛酸電池還要低。用戶需要克服他們的保守主義思想,著眼采用新技術。

數據中心等關鍵設施需要采用備用電源,事實上需要閥控鉛酸(VRLA)電池與不間斷電源(UPS)相結合,但隨著鋰離子電池變得更具成本效益,這種情況已經發生了變化。行業專家表示這將是一個快速變化,并且數據中心行業仍在致力于獲得這些好處。

克服疑慮

專家表示,僅在幾年前,鋰離子電池被認為可以替代具有風險和成本昂貴的鉛酸蓄電池。當鋰離子電池在數據中心應用時,人們對此反應不一。

數據中心行業對鉛酸電池的應用感到滿意并不奇怪。這是一種經過長期驗證的技術,其應用歷史可以追溯到1859年。即使是現代的密封閥控鉛酸蓄電池也有70多年的應用歷史,第一款密封閥控鉛酸蓄電出現在1957年。但也有其顯著的缺點:體積大、重量大、維護成本高,并且需要每四到五年更換一次。

但其應用可能并不可靠:波洛蒙研究所在2013年的一項研究發現,55%的數據中心故障有鉛酸電池有關。以后的調查研究這個數字有所減少,但這仍然令人震驚。

鋰離子電池具有很多優點,并且其誕生相對較晚,出現在20世紀70年代,這得益于物理學家John Goodenough和化學家Stan Whittingham的開發和研究,并由便攜式設備制造商索尼公司實現商業化生產。

鋰離子電池的工作壽命是鉛酸蓄電池的四倍,重量更輕,功率密度更高:鉛酸蓄電池的功率密度約為40W/kg,而鋰離子電池的功率密度可以達到200W/kg或更高。

然而,使鋰離子電池在數據中心中可行的一個重要因素是最近成本的巨大變化。與鉛酸電池相比,該技術開始應用時在成本上有很大的劣勢,但其發展方向是明確的。

走向主流應用

在這張對比圖表中,2014年,鋰離子電池的成本是閥控鉛酸(VRLA)電池的四倍。三年前,鋰離子電池的標準化生產成本約為閥控鉛酸(VRLA)電池的三倍。而在兩年前,鋰離子電池的成本約為閥控鉛酸(VRLA)電池兩倍,如今基本上是1.2倍。

但這些只是最初的成本。當涉及總體擁有成本時,其應用情況發生了變化,因為多租戶數據中心(MTDC)只需要其UPS電池運行五分鐘。如果將其應用實現規范化,并且擁有15年的總成本,那么鋰離子電池將會最終獲勝。

這種平衡有利于鋰離子電池:數據中心采用鋰離子電池的總體擁有成本現在是運行閥控鉛酸(VRLA)電池成本的一半。而一旦總體擁有成本發生逆轉,就會更多地采用鋰離子電池。

鋰離子電池的成本因其在電動汽車等其他行業的商業化應用而降低。關鍵領域通常位于技術前沿,電動汽車制造商將會關注電池技術,并致力于提高電池的功率密度和安全性,并降低成本。

鋰離子電池可以節省總體擁有成本只是一個開始,還有更多的好處。而用戶開始利用更短的運行時間,并節省冷卻成本,而鋰離子電池可以在更高的溫度下正常運行。

除此之外,當數據中心運營人員通過協調一致的UPS應用智能電力服務,著眼于需求管理和能源套利時,甚至還沒有開始考慮可以做些什么。

由于鋰離子電池的體積與鉛酸蓄電池相比更小,因此節省空間也更具價值,因此客戶可以將電池室部署空間轉換為機房空間。雖然這在現有建筑物中難以實現貨幣化,但在數據中心的最新規劃和設計中卻有所體現。例如,多租戶數據中心可以重新設計他們的建筑,將設備空間減少一半以上。

在大型數據中心運營商來說,土地成本很重要。例如,北弗吉尼亞州建設數據中心,每英畝需要支付200萬美元的費用,相當于需要為每平方英尺支付50美元。而節省每一平方英尺都會對運營商降低成本產生真正的影響。

這些好處是真實的,而鋰離子電池仍將會處于領先地位,因為具有五分鐘備用電源的基本總體擁有成本就足夠了。

另一項長期效益將是UPS電池供電的合理化舉措。數據中心行業正在致力消除閑置的容量,而鋰離子電池則有助于調整備份電源供應的規模。在過去的五年里,數據中心行業行業經歷了一場非常平靜的革命,其冗余架構從2N變為N+1開始,這可以消除一些閑置的容量。

盡管數據中心行業在采用新技術方面很保守,并且其變化也很緩慢。現在幾乎所有的標準規范都以鉛酸蓄電池為主,鋰離子電池為輔,在未來的一段時間內,鋰離子電池將成為主流應用,鉛酸電池將成為備用。但最終將會完全放棄鉛酸電池。

數據中心目前大多采用的能量密度較低、化學性質更穩定的鉛酸電池,而鋰離子電池仍然面臨著嚴格的監管,因為采用鋰離子電池的便攜式設備出現了一些令人關注的問題。那些支持鉛酸電池技術的用戶仍對其采用規則和問題進行質疑,如果鋰離子電池無法根據其優點進行競爭,那么可能會讓用戶產生疑惑和恐懼。

還有一些人可能會對鋰離子電池總體擁有成本計算中包含的內容持懷疑態度,但它們基于首次成本、重置成本和持續維護成本,還包括電池的處理。

但很多企業開始投資鋰離子電池,并開始提倡和推廣這項技術,因此鋰離子電池在數據中心的應用將是可行的。

關鍵字:鋰電池

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