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飞轮储能:无电池UPS挑战传统电源

2013-11-13 14:31
安娜PARKER
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  人们对此的疑问是:没有了电池的UPS还是UPS吗?它的能效、可靠性等等还能得到保障吗?对此,美国ActivePower公司大中国区总裁王桓的回答是

  人们对此的疑问是:没有了电池的UPS还是UPS吗?它的能效、可靠性等等还能得到保障吗?对此,美国ActivePower公司大中国区总裁王桓的回答是,世界上第一台计算机“埃尼阿克”(ENIAC),占地面积达170平方米,重达30吨,能在1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算,而现在的计算机呢?

  伴随技术的进步以及用户需求的改变,产品的更新换代不可避免。如今,飞轮UPS已在国内大型数据中心中广泛应用,全球最大的搜索引擎和最大的软件企业的云计算中心以及VISA、3M等国际知名公司在新建的数据中心中均开始采用飞轮UPS产品。传统UPS正面临来自飞轮UPS的挑战。

  固有优势令人侧目

  其实,飞轮储能并不是什么新概念。最早的UPS即采用机械储能方式,是带有一个大飞轮的电动机——发电机组,在发电机上带有一个数吨重的飞轮,市电停电后该发电机可以维持正常供电数秒钟。然而,由于飞轮体积庞大,噪音、稳定性均达不到要求,不具备规模应用的条件。

  直到20世纪60~70年代,才由美国宇航局研究中心开始把飞轮作为蓄能电池应用在卫星上。到了90年代后,由于高强度碳素纤维复合材料的出现,大大增加了单位质量中的动能储量;磁悬浮技术和高温超导技术的研究进展迅速,利用磁悬浮和真空技术,使飞轮转子的摩擦损耗和风损耗都降到了最低限度;以及电子电力技术的新进展,给飞轮储能技术带来了巨大的发展空间。

  飞轮UPS由于自身的机械储能方式,较之传统电源的化学储能方式,不仅供电效率大幅度提高,可靠性也遥遥领先。据业界的统计,传统UPS70%的故障是由蓄电池引起的,蓄电池经已成为传统的UPS系统中最不可靠的组成部分之一。而飞轮UPS在高速旋转的过程中储能和放电过程均可准确监控和计算,可靠性几近完美,过去困扰业界的零毫秒切换,亦可轻松实现。

  节能派上大用场

  据调查,超过70%的全球1000企业都将在今后5年内对数据中心的设备进行更新与扩展,应用和计算密度的快速增长,使得资本压力不断上升,数据中心的电力消耗在过去10年增长了5倍,一台1U服务器的使用成本高达采购成本的2倍,并且还在继续增加、能源价格飙升也导致更加困难的局面。。能源消耗所带来的成本已经成为IT业行业所消耗运营成本的30%到50%这其中,UPS、空调等周边设备的耗电量大大高于主机电量。这种持续增加的运营成本,如果不能加以改造,将成为数据中心用户心中永远的“痛”。

  与传统UPS电源相比,飞轮UPS的优势在节能方面的非常明显。首先,其供电效率高达98%,较之传统电源高出5%—6%。资料显示,例如一个10MW的数据中心供电效率每提高1%,一年节省电费就超过70万元;其次,飞轮UPS环境适应性极强,可以在摄氏0度—40度之间正常运转。

  过去用来为电池降温的空调不需要了,IT相关设备的电力消耗大幅度降低。据美国权威机构测算,使用ActivePower公司一个飞轮UPS节省下来的电力足够101个家庭使用一年。在能耗矛盾已成突出矛盾的今天,飞轮UPS的节能特性使之倍受关注,也是其开始在欧美大规模应用的主要原因。

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