2021-04-08阅读量:8436
幽深的走廊、、一眼望不到头的机柜、、间或有着炫酷的灯光……这就是通常人设想中的数据中心的样子。。在当前当局、、互联网、、电信、、金融等千行百业加快数字化转型时,,,由服务器、、存储、、网络、、能源等组成的数据中心,,,作为支持数字化转型的基础,,,迎来高速发展。。
目前,,,全球数据中心市场年复合增长率超过20%,,,其中美国数据中心市场规模占比最大,,,达到38%;;;中国市场规模固然目前仅占9%,,,但随着国内新基建、、5G、、大数据、、人为智能等产业迅速发展,,,国内数据中心市场规模增速超过30%,,,2020年国内数据中心市场规模已达到2000亿元,,,耗电量相当于四个三峡水电站的发电量之和。。
数据中心的高能耗不仅给企业带来了繁重职守,,,也给全社会能源供给带来了巨大压力。。但目前数据中心用能效能PUE普遍偏高(PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗,,,其值大于1,,,越靠近1批注非IT设备耗能越少,,,即能效水平越好),,,总体能耗至少比国际先进水平差了30%以上,,,全性命周期数据中心能源亏损成本已经占到数据中心总成本的50%以上。。
数据中心基础设施高耗能的属性受到日益严格的电力资源、、水资源及地皮资源制约,,,能耗问题成为故障数据中心产业发展的重要矛盾。。为此,,,国度发改委、、国度能源局等四部委结合颁布的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新系统的领导定见》,,,提出“强化能源配套机制”的要求,,,其中蕴含索求电力网和数据网联动建设、、运行机制,,,进一步降低数据中心用电成本,,,疏导清洁能源开发使用,,,推动绿色数据中心建设。。
若何让作为“耗能大户”的数据中心能够降低用电成本呢?在中国“碳中和”的大趋向下,,,这无疑是一个重大考验。。在国度重点专项汉中安华数据中心示范工程中,,,XPJ官网电工使用交直流混合多端口电力电子变压器解决规划为绿色数据中心的打造提供了最佳实际经验。。
多能互补优化,,,绿电助力碳达峰
数据中心是将来为数不多能源亏损占社会总用电量比例持续增长的行业。。因而,,,数据中心提升绿色能源利用,,,并积极索求储能技术落地,,,提升高渗入率下的新能源消纳能力,,,对于实现碳达峰和碳中和的指标意思重大,,,实现绿色数据中心的主题在于数据中心配电系统可能矫捷接入光伏、、风电等各类绿色能源。。
XPJ官网电力电子变压用具备10kVAC/380VAC/10kVDC/±375VDC等交直流、、多种电压等级的端口,,,多端口电力电子变压器可构建交直流混合系统,,,可削减电能变换环节,,,支持散布式可再生能源的矫捷接入,,,提高能源利用效能。。

基于电力电子变压器的交直流混合微网系统总体可分为三层架构。。第一层为设备层,,,重要席卷了散布式电源(风电、、光伏系统等)和分歧的交直流负荷;;;第二层节制层,,,以电力电子变压器为主题,,,散布式电源和负荷可通过其矫捷的多端口配置实现靠得住接入,,,并通过其中/高压接口,,,实现与配电网的有效衔接;;;第三层为治理层,,,以“双端”能量治理系统为主题,,,选取人为智能算法可实现电力电子变压器交直流混合系统的散布式能源互补优化以及多个端口之间的协调节制,,,提高能源利用效能,,,多机并联系统的集群节制、、功率在线优化分配,,,保险系统效能最优,,,同时可能对接电网调度,,,参加电力市场买卖及辅助服务等,,,真正实现绿色数据中心电能的智能路由。。
新型供电规划下系统效能提升6%
数据中心传统的UPS供电规划,,,是由高压配电柜、、变压器、、低压配电柜、、UPS等组成,,,固然系统规划成熟,,,但由于设备种类数量多,,,电能变换环节多,,,占地面积大,,,转换效能低,,,已有被逐步裁减的趋向。。
基于电力电子技术的新型供电规划逐步占据市场,,,其当选取多端口电力电子变压器代替传统变压器、、低压配电柜及UPS的规划备受关注,,,该规划通过电力电子变压器构建交直流混联系统架构,,,实现电能的交直流、、分歧电压等级的高效变换,,,可能实现光伏发电直供IT负荷及直流空调等负荷,,,有效降低电能变换引起的损耗。。与传统UPS供电规划相比效能可提高6%以上。。
XPJ官网电力电子变压器选取三级全桥+高频变压器拓扑结构,,,同时具备多自由度调制及开关频率优化等主题专利技术,,,可能有效降低开关损耗,,,开关器件由第三代宽禁带半导体碳化硅资料组成,,,使得电力电子变压器有着更高的效能,,,中低压配电系统整体效能超过98.2%;;;选取“N-1”式的?槿哂嗌杓,,,拥有微秒级?樵谙吲月分澳,,,可实现功率?楣收献远月,,,系统一向;;诵校;;选取?榛髦普绞跷扌瓒钔馀渲糜性绰瞬ㄗ爸,,,有效降低谐波含量,,,谐波含量小于1%,,,满够数据中心对高效、、靠得住、、优质电能的需要。。该产品于2017年获得中国机电工程学会“居于国际当先水平”的最高评价。。
一站式供配电解决规划,提升ROI
随着服务器功率急剧提升、、体积不休降落,,,传统的供配电系统空间占比越来越高,,,导致IT“出柜率”越来越低,,,并且传统配电系统设备繁芜,,,空间无法最大化利用,,,设备采购及现场装置治理难题,,,交付周期长达2个月以上,,,故障数据中心的投资回报率提升。。

XPJ官网电力电子变压器数据中心配电规划选取?榛读杓,,,通过高频隔离有效提升设备功率密度,,,无需外置变压器、、低压配电柜等,,,占地面积削减30%,,,选取预装式集装箱一体化设计,,,结构紧凑,,,自带装置机架,,,现场施工要求单一,,,便于急剧安插,,,施工周期可缩短至2周,,,有效降低数据中心初期建设投资成本及全性命周期投资收益率。。
将来的无限可能
该工程属于国度重点研发打算“智能电网技术与设备”重点专项“交直流混合的散布式可再生能源技术”项目中针对数据中心典型利用场景的示范工程。。
这个蕴含了景致、、储能等多种能源局势互补的可再生能源系统无疑是将来能耗量大的数据中心能源解决规划的重要大局。。在可再生能源占比高达65%的情况下,,,XPJ官网针对源、、荷接入变换环节多、、系统能效低等问题,,,提出了多运行模式、、含异构多节点、、多能流特点下的系统互补优化调度步骤,,,实现了系统综合节能18%。。
目前,,,XPJ官网电力电子变压器设备已在多个示范利用工程中成熟靠得住运行。。在国度能源局首批“互联网+”智慧能源示范工程中,,,XPJ官网研制的首台±10kV/2MW级电力电子变压器助力世界规模最大的多端交直流混合柔性配网互联工程在广东普洱唐家湾成功投运;;;依附2017国度重点研发打算“交直流混合的散布式可再生能源关键技术、、主题设备和工程示范钻研”项目,,,XPJ官网研制的两台AC10kV、、DC10kV电压等级四端口电力电子变压器助力国内规模最大的交直流混合微电网顺利投运。。
将来,,,在“多站融合”(变电站、、储能站、、数据中心站、、北斗基站、、5G基站等)的供配电系统中,,,电力电子变压器可作为衔接配电网和各站的电能变换系统,,,实现多能接入变换与治理和潮水节制,,,提供“多站”配电成套解决规划。。
在柔性配电网建设领域,,,电力电子变压器可作为柔性合环包办传统合环开关,,,突破传统“闭环设计、、开环运行”的合环开关规划,,,为柔性配网提供潮水节制、、故障隔离等职能,,,有效提高柔性配网靠得住性。。别的,,,在可再生能源发电并网、、储能并网、、工贸易园区交直流混合微电网、、电动车智能群充充电站、、柔性直流配电网等领域,,,电力电子变压器将占有越发辽阔的利用空间,,,为用户提供柔性可控的高靠得住性电能变换治理规划。。