可再生能源發(fā)電量的增長(zhǎng)使得平衡電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)更具挑戰(zhàn)性。但數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)提供電網(wǎng)平衡和其他服務(wù)來(lái)提供幫助。

一些優(yōu)秀的企業(yè)之所以獲得成功，是因?yàn)樗麄冎廊绾纬浞掷米约旱馁Y產(chǎn)，例如最大限度地利用他們?cè)诜慨a(chǎn)、工廠、設(shè)備、當(dāng)然還有員工等主要投資中獲得的工作。

然而，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，一些最重要的基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)在日常運(yùn)營(yíng)中往往扮演著邊緣角色。例如，作為高度冗余架構(gòu)一部分的備用發(fā)電機(jī)和UPS電源，可能只有在電源異?；蛉婢o急情況發(fā)生時(shí)才能充分發(fā)揮作用。

但是，也許有一些方法可以讓這些重大投資為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)利潤(rùn)，同時(shí)幫助公用事業(yè)公司更高效、更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)?

可以將數(shù)據(jù)中心的這些設(shè)備為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)提供幫助，數(shù)據(jù)中心不再是電網(wǎng)電力的被動(dòng)消費(fèi)者，而是關(guān)鍵的電力服務(wù)提供者，幫助公用事業(yè)公司解決電網(wǎng)平衡和其他挑戰(zhàn)，近年來(lái)，隨著向可再生能源的轉(zhuǎn)變，這些挑戰(zhàn)變得更加突出。

這些服務(wù)包括所謂的調(diào)峰、頻率和電壓調(diào)節(jié)、虛擬慣性和快速頻率儲(chǔ)備(FFR)服務(wù)。

數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)多種方式參與發(fā)電以支持自己的運(yùn)營(yíng)，或者與公用事業(yè)公司共享電力。

數(shù)據(jù)中心行業(yè)專家Forrest D.Secosky說(shuō):“這一切都是為了改變數(shù)據(jù)中心已經(jīng)擁有的或未來(lái)可能擁有的資產(chǎn)，使其與電網(wǎng)更具互動(dòng)性。例如，數(shù)據(jù)中心設(shè)施擁有一系列儲(chǔ)能資產(chǎn)，例如UPS電池或電池，他們也可能有其他的方式來(lái)發(fā)電，例如結(jié)合太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施或風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的微電網(wǎng)。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心還會(huì)有柴備用油發(fā)電或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)?！?/p>

它們既可以作為數(shù)據(jù)中心備用電源，也可以作為快速頻率響應(yīng)機(jī)制，而不會(huì)影響其用于數(shù)據(jù)中心的主要目的。實(shí)際上，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以設(shè)置UPS電源為電網(wǎng)服務(wù)提供電力的參數(shù)，確保它們始終保留足夠的備用容量來(lái)處理幾乎任何可能出現(xiàn)的緊急情況。

Secosky補(bǔ)充說(shuō)，“因此，數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)多種方式參與發(fā)電，以支持自己的運(yùn)營(yíng)，或者與公用事業(yè)公司共享電力，以幫助管理電網(wǎng)需求的起伏。”

公用事業(yè)公司不僅要應(yīng)對(duì)消費(fèi)者每分鐘的需求變化無(wú)常，而且更難預(yù)測(cè)可再生能源(尤其是風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施)的推出對(duì)供應(yīng)造成的擾動(dòng)。如此之多，以至于平衡電網(wǎng)的成本已經(jīng)飆升。

例如在英國(guó)，隨著燃煤電廠和核電站的關(guān)閉，基本負(fù)荷電力的萎縮使得電網(wǎng)平衡成本從2019年的12億英鎊激增至2022年的40多億英鎊，而且隨著未來(lái)幾年化石燃料發(fā)電廠的進(jìn)一步關(guān)閉，這些成本不會(huì)下降。

因此，提供電網(wǎng)平衡和其他電力服務(wù)不僅可以使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商將他們的投資投入到越來(lái)越有利可圖的工作中，而且還可以幫助控制這些成本，因?yàn)樵絹?lái)越多的燃煤電廠和核電站被永久關(guān)閉。

Secosky說(shuō)，“這一切都取決于他們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)擁有的備用電源，特別是UPS。由于UPS電源的最小規(guī)模要求，UPS電源中通常會(huì)內(nèi)置大量額外容量?！?/p>

畢竟，出于安全考慮，—在安裝前指定UPS和備用引擎時(shí)，通常會(huì)有很大的計(jì)算誤差。此外，為了涵蓋最壞的情況，它們通常被過(guò)度配置，因此總是有大量未使用的容量。

此外，雖然柴油備用發(fā)電機(jī)可能最多不超過(guò)一分鐘就能啟動(dòng)并提供備用電力，但UPS電源的設(shè)計(jì)通常能夠保持運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。但數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要在下一輪升級(jí)中進(jìn)行一些投資，以便為電網(wǎng)提供電力做好準(zhǔn)備。

Secosky認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)提供網(wǎng)格平衡和其他服務(wù)來(lái)提供幫助。

這意味著將UPS電源傳統(tǒng)采用的鉛酸電池升級(jí)為鋰離子電池，因?yàn)殚y控鉛酸(VRLA)電池的設(shè)計(jì)無(wú)法處理充放電的次數(shù)和頻率，并且為電網(wǎng)提供的服務(wù)將需要更長(zhǎng)的使用壽命。

Secosky說(shuō)，“從歷史上看，UPS電源通常配備鉛酸蓄電池。現(xiàn)在有很多新的電池可用，但現(xiàn)在的重點(diǎn)主要是鋰離子電池，因?yàn)榕c鉛酸電池相比，鋰離子電池的充放電循環(huán)次數(shù)更多。因此，如今越來(lái)越多的UPS系統(tǒng)都配備了鋰離子電池，可以通過(guò)這種方式加以利用。”

相比之下，鉛酸電池的性能要差得多。雖然可以適應(yīng)支持快速頻率儲(chǔ)備服務(wù)，但由于所需的激活量小，放電時(shí)間短，因此不可能提供所有潛在服務(wù)。”

Secosky補(bǔ)充說(shuō)，雖然鋰離子電池的前期成本更高，但其總體擁有成本最終會(huì)更低。

當(dāng)然，最重要的是，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商將需要確保他們的UPS電源能夠支持電網(wǎng)平衡服務(wù)的提供，并且他們的數(shù)據(jù)中心軟件能夠處理設(shè)施和電網(wǎng)之間的接口。

最新的UPS系統(tǒng)可以配備內(nèi)置固件，這意味著它已經(jīng)積極準(zhǔn)備好為電網(wǎng)提供電網(wǎng)平衡和其他服務(wù)，并且已經(jīng)在北美、愛(ài)爾蘭和斯堪的納維亞半島進(jìn)行了試驗(yàn)和測(cè)試。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以自動(dòng)響應(yīng)電網(wǎng)異常，例如峰值需求或頻率響應(yīng)問(wèn)題。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以將UPS電源中存儲(chǔ)能量的特定部分分配給這些服務(wù)，但他們始終保留整體控制權(quán)。

另一方面，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，這種電網(wǎng)交互基礎(chǔ)設(shè)施類似于虛擬機(jī)，他們可以在特定條件下啟動(dòng)，并與數(shù)據(jù)中心設(shè)施達(dá)成預(yù)先定義的協(xié)議。數(shù)據(jù)中心套件協(xié)調(diào)和記錄這些行為，以符合法規(guī)和財(cái)務(wù)報(bào)告。

雖然電網(wǎng)平衡是目前電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商最需要的服務(wù)，但在未來(lái)，新的應(yīng)用程序可能會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)示。

這甚至可能改變世界上許多地區(qū)的現(xiàn)狀，在這些地區(qū)，數(shù)據(jù)中心組織需要等到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能夠提供足夠的容量才能開(kāi)放或擴(kuò)展設(shè)施，而運(yùn)營(yíng)商可以向電網(wǎng)提供現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電，使他們能夠開(kāi)放和運(yùn)行。

還有另一個(gè)因素也需要解決，Secosky承認(rèn)，電網(wǎng)平衡服務(wù)也需要得到電力公司的支持，這就需要他們對(duì)電網(wǎng)升級(jí)進(jìn)行投資。

本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)中心如何將其電力基礎(chǔ)設(shè)施用于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)

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