北极星智能电网在线讯:随着数据中心的大规模建设,用户更为关注能源成本和效率,数据中心供电技术未来的发展方向一定是市电直供技术,在省去传统UPS设备投资和场地占用、降低前期成本的同时,还通过减少转换级数、提高供电效率实现后期运营成本的减少。而且这里所说的提高效率,不仅仅是指电网侧到IT设备输入侧的供电路径上高效率,而是一次能源侧到CPU等的整个能源路径上的高效率和绿色环保。虽然传统概念上的PUE值有可能会升高,但单位计算能耗是降低的。如图1所示,未来数据中心供电技术的总体发展趋势是高压/集中式/交流大UPS向低压/分布式/直流小UPS方向发展,由机房级集中式铅酸电池向IT机柜甚至服务器内嵌的分布式小(锂)电池方向发展,从有污染的化石能源向环保的绿色能源方向发展。
数据中心供电不间断技术的核心在于不间断电源及其电池技术,因此不同的电池连接位置也决定了不同的供电架构。目前,业界主流的备用电池电压从高到低分别有UPS的400多伏,到直流电源的380V、240 V及48V,甚至电池内嵌到IT设备内的12V等。甚至还有采用飞轮的中压UPS或者5V 等更低电压的小UPS等,由于应用较少,这里不再一一列举。图2是目前业界在数据中心供电方面的主要技术方案,首先从集中式400多伏铅酸电池的传统UPS,其次到标准服务器不用定制、240V电池直挂输出母线的240V高压直流技术,接着还有服务器采用定制48V或者380V输入电源的48V直流或者380V高压直流电池直挂技术,最后再到Google等的12V电池直挂服务器主板输入方案。电池越靠近末端服务器主板或者CPU,供电系统越为分散,相应的IT系统也更为分布式;电池越靠近末端,供电系统的定制化程度越高,普通用户规模开展的难度也越大;电池越靠近末端,对IT电源及电池的控制管理水平要求也越高。最后,电池越靠近末端,从电网到CPU供电路径上的转换级数也相应减少,带来更高的转换效率,但可能在低压侧传输损耗又会增加。因此,对比集中式和分布式、高压还是低压,交流还是直流,选择不同的供电架构,会很大程度上影响供电系统可靠性、供电效率、造价成本等,还有技术、生态的成熟性以及应用灵活性等等。