不間斷電源系統(tǒng)提供兩種功能,一是對IT負載的持續(xù)電源調(diào)節(jié),二是在公用設(shè)施供電中斷后應(yīng)急發(fā)電機在線時,為彌補這一缺口提供短期電力。
在數(shù)據(jù)中心作為雙向微電網(wǎng)運行的背景下,出現(xiàn)了兩個關(guān)鍵問題。哪些電池技術(shù)最適合作為電池儲能系統(tǒng),它們的可持續(xù)性證明是什么?
對于網(wǎng)格交互,電池儲能系統(tǒng)由三個主要組件組成:
● 電池管理系統(tǒng)
● 能源管理系統(tǒng)
● 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心部門傳統(tǒng)上使用鉛酸電池與靜態(tài)UPS系統(tǒng),但這種情況正在逐漸改變。預(yù)計到2025年,鋰離子電池將占數(shù)據(jù)中心儲能的38.5%。據(jù)報道,它越來越受歡迎是因為它的耐用性和更小的占地面積,與傳統(tǒng)鉛酸電池相比,鋰離子電池的回收次數(shù)是傳統(tǒng)鉛酸電池的十倍,而傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池雖然更便宜,但需要更頻繁的更換,而且體積更大、重量更重。
然而,就數(shù)據(jù)中心行業(yè)的可持續(xù)性而言,這并不是鋰離子和鉛酸之間的直接較量。在鋰的整個生命周期中,從需要大量水的提取到循環(huán)利用的限制,使用鋰都存在挑戰(zhàn)。相比之下,鉛酸電池受益于長期建立的回收供應(yīng)鏈,可回收98%以上的組件。
下面我們來探討一下影響當(dāng)前電池儲能技術(shù)相關(guān)決策的主要因素,以及應(yīng)該考慮的重要可持續(xù)性指標(biāo)。它檢查以下電池類型:
● 鉛酸
● 硫化鈉
● 氯化鎳鈉
● 鎳鎘
● 釩氧化還原液流電池
● 溴化鋅液流電池
● 鋰離子
從邏輯上講,可以被認為是鋰離子的可行替代品的新興電池類型,包括釩氧化還原流電池、金屬空氣電池和鈉硫電池等技術(shù)。
鑒于液態(tài)金屬電池在前期系統(tǒng)成本、運營成本、循環(huán)壽命、響應(yīng)時間、占地面積和地理依賴性方面的優(yōu)勢,液態(tài)金屬電池似乎是各種UPS類型的潛在游戲改變者。
新的壓力和監(jiān)管方面的擔(dān)憂使電池的選擇變得越來越重要
精簡能源和碳報告、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展報告指令和能源效率指令等,命令將迫使數(shù)據(jù)中心公司報告其可持續(xù)發(fā)展努力,這也包括電池的選擇。
重要因素包括能量密度,它指的是可用于存儲在特定區(qū)域、體積或質(zhì)量的能量量。這與功率密度和正確的電池類型一起,決定了最適合的電池技術(shù),以優(yōu)化系統(tǒng)的選擇。
應(yīng)注意的是,其他儲能選項也可用,可能適用于數(shù)據(jù)中心的電力需求。其中包括,動力飛輪、壓縮氣體儲存,以及潛在的抽水蓄能、潮汐流和重力儲存。
電池儲能系統(tǒng)可持續(xù)性電池選擇標(biāo)準(zhǔn)
在選擇合適的電池儲能系統(tǒng)時,應(yīng)考慮許多相互作用的因素。這包括應(yīng)用類型、可持續(xù)性性能指標(biāo)、投資和收益回報機會、技術(shù)性能和位置因素。關(guān)鍵的是,必須從整個生命周期的角度考慮電池技術(shù)的環(huán)境影響。
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