供配電系統(tǒng)能耗僅次于IT系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)，提高供配電系統(tǒng)能效，是數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)綠色節(jié)能的重要一環(huán)。供配電系統(tǒng)逐漸從繁向簡，從極致安全到節(jié)能兼顧，從復(fù)雜設(shè)計到模塊積木，從被動運行向智能運行，從重量級向輕量級，從市電到綠色電力+儲能來提升供配電系統(tǒng)能效，降低供配電系統(tǒng)成本及運營費用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的綠色節(jié)能和智能化運營。
一、從繁向簡，簡化數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)
不間斷電源系統(tǒng)變流環(huán)節(jié)不斷減少，從傳統(tǒng)交流UPS逐漸轉(zhuǎn)向逆變環(huán)節(jié)更少效率更高的HVDC，甚至市電直供，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備復(fù)雜度，提升設(shè)備可靠性和能效水平。供電系統(tǒng)架構(gòu)直接決定數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)能效狀況，供電系統(tǒng)架構(gòu)也逐漸擺脫傳統(tǒng)的2N交流UPS架構(gòu)束縛，向能效更優(yōu)的供電系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)，比如2N市電，市電+HVDC，市電+UPS，HVDC+HVDC，UPS+HVDC等。其中市電+HVDC在系統(tǒng)供電效率、占地面積、易維護(hù)性等方面較傳統(tǒng)2N交流UPS系統(tǒng)都有一定的優(yōu)勢，且隨著市電質(zhì)量的不斷提升，此架構(gòu)的理論可用性在不斷提高。隨著金融行業(yè)“多活數(shù)據(jù)中心”、“云計算數(shù)據(jù)中心”等技術(shù)的不斷深入推進(jìn)，在保障業(yè)務(wù)連續(xù)性運行的前提下，可對“HVDC+市電”等的高效供電架構(gòu)開展研究，嘗試在非關(guān)鍵業(yè)務(wù)場景應(yīng)用。
二、從極致安全到節(jié)能兼顧，選用更高效的供電設(shè)備
不間斷電源是供電系統(tǒng)主要的耗能設(shè)備，選用更為節(jié)能高效的不間斷電源設(shè)備是降低供電系統(tǒng)能耗最為簡單有效的方式。高頻UPS、微模塊化UPS、旁路UPS、HVDC等不間斷電源新技術(shù)、新產(chǎn)品，可以有效提升不間斷電源的能效，降低供電系統(tǒng)能耗和運維成本。高頻UPS與工頻UPS相比提高了轉(zhuǎn)換效率，節(jié)能效果明顯，目前各行業(yè)數(shù)據(jù)中心已廣泛采用高頻塔式UPS代替工頻UPS。旁路UPS可以根據(jù)電網(wǎng)質(zhì)量，采用旁路模式供電或者雙變換模式供電，降低UPS變流損耗，提高UPS效率。HVDC簡化交流UPS變換環(huán)節(jié)，無需逆變器，串聯(lián)部件少，理論故障點減少，效率提高。
三、從復(fù)雜設(shè)計到模塊積木，模塊化靈活部署供電系統(tǒng)
供配電系統(tǒng)基于模塊化思路實現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備的模塊化設(shè)計和部署，提升系統(tǒng)和設(shè)備可靠性，比如微模塊UPS、變壓器UPS融合、巴拿馬電源、智能配電母線。微模塊化UPS的各個功率模塊可在線熱插拔，在線運維，靈活擴(kuò)縮，提升供電設(shè)備的可靠性和系統(tǒng)安全性，同時智能休眠技術(shù)，能更好適配IT負(fù)載變化，始終處于高效工作狀態(tài)，提升節(jié)能效果。變壓器UPS融合實現(xiàn)將變壓器到UPS整個鏈路整合為一個整體設(shè)備，實現(xiàn)整個供電設(shè)備的模塊化部署，降低設(shè)備之間適配及實施復(fù)雜度。末端配電也逐漸向運維更加便利、擴(kuò)容更加方便、能效更高的模塊化方式發(fā)展。智能配電母線作為新型末端配電方式，利用軌道式低壓母線為機(jī)房末端設(shè)備供電，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的精密配電柜加電纜的供配電方式，采用即插即用的插接箱實現(xiàn)在母線槽不斷電情況下在任意位置進(jìn)行連接或斷開，快速部署，隨需而變，降低運維成本。
四、從被動運行向智能運行，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)智能化
智能電網(wǎng)通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制以及決策技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的智能監(jiān)測、調(diào)度和預(yù)測。機(jī)器人可以輔助人工進(jìn)行配電間巡檢，而且可以收集設(shè)備和環(huán)境運行數(shù)據(jù)，分析機(jī)房運行狀態(tài)，有效提升運維工作的效率和準(zhǔn)確性，是無人化運維的發(fā)展趨勢。動力巡檢機(jī)器人技術(shù)已逐漸在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。
五、從重量級向輕量級，后備電池更輕更小
鋰電池作為新興儲能介質(zhì)，具有能量密度高、重量輕、體積小、循環(huán)壽命長、自帶控制管理系統(tǒng)等優(yōu)勢，更與新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)和發(fā)展相匹配，也是雙碳戰(zhàn)略下儲能技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著鋰電池技術(shù)的進(jìn)步、管控系統(tǒng)的不斷完善以及成本的下降，鋰電池將是數(shù)據(jù)中心后備電池以及儲能的重要發(fā)展方向。
六、從市電到綠色電力+儲能，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心降碳
無論是雙碳戰(zhàn)略需求，還是國家和地方政策，都要求數(shù)據(jù)中心大力采用光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源，通過自建分布式綠電、收購綠電站、專線綠電、購買綠證等方式利用可再生能源，逐步提升可再生能源利用率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的脫碳轉(zhuǎn)型。加大可再生能源利用也是企業(yè)社會責(zé)任的一種展現(xiàn)。另外，數(shù)據(jù)中心可通過自建或社會合作建設(shè)蓄能電站，賦能供配電系統(tǒng)的平穩(wěn)運行以及峰谷負(fù)荷調(diào)整，保障數(shù)據(jù)中心的安全可靠運行。
