风口已至 “储能+IDC”新模式 路在何方?

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在笔者看来,“东数”之所以要“西算”的一个核心的原因就是——西部地区拥有充沛的可再生能源,有助于推进数据中心实现碳中和的目标。

2022年初,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,“东数西算”工程正式启动。

在笔者看来,“东数”之所以要“西算”的一个核心的原因就是——西部地区拥有充沛的可再生能源,有助于推进数据中心​实现碳中和的目标。

可再生能源是未来数据中心的必选项

数据中心作为数字经济重要底层支撑的同时,其能耗之高也不容忽视,是公认的高耗能行业。据生态环境部发布的数据显示,2021年我国数据中心总耗电量达到2166亿千瓦时,占全社会用电量的2.6%,碳排放则占全国碳排放量的1.14%左右。在全行业推进碳中和的“队列”中,数据中心理应义不容辞。

现阶段,在推进数据中心实现碳中和的过程中,多数IDC企业还是从降低设备能耗角度出发,例如应用液冷、间接蒸发冷却等新一代供冷技术;采用HVDC、高压直流供电等更低损耗的供电技术等。

在笔者看来,如果能从根源——电力来源的角度出发,提升可再生能源占比,可以从根本上让数据中心实现碳中和。

国家层面也有意引导数据中心大规模应用可再生能源。国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》中就明确指出,持续提升数据中心可再生能源利用水平。地方政府也积极响应国家号召,出台相关政策文件,推动可再生能源在数据中心中的应用占比。

近日,山东省工业和信息化厅发布关于深化改革创新促进数字经济高质量发展的若干措施,文件指出启动“风光储能+大数据中心”建设,数据中心可再生能源使用比例提高10个百分点、达到25%以上;

宁夏回族自治区印发《宁夏回族自治区贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》中指出,到2025年,宁夏枢纽区域内可再生能源使用率达60%,中卫数据中心集群内可再生能源使用率达65%。数据中心大规模应用可再生能源已是大势所趋。

可再生能源供电虽好,但其应用于数据中心行业有个“致命”的缺点——供能不稳定,这对于对稳定性要求极高的数据中心而言是“致命”的。如何解决这个关键性的问题,是数据中心能否大规模应用可再生能源的根本所在。

储能!储能!储能!

储能,顾名思义,是指将能源/能量储存起来,以供需要的时候使用。储能的关键点在于“储”。如果可以将不稳定的风光水电储存起来,在其充沛时进行“充能”,相对匮乏时“放能”,可以有效解决绝大部分可再生能源不稳定的缺点。

早在前几年开始,已有IDC服务商尝试储能+IDC的模式。2021年,世纪互联与清华大学能源互联网创新研究院合作的“SPEAR”创新示范工程首个示范节点项目,在其位于广东省佛山市的世纪互联佛山智慧城市数据中心(简称佛山数据中心)应用“储能+IDC”的运营模式。储能系统通过每天“两充两放”,在电费低谷期时充电,电费高峰期时放电,以此供给数据中心使用,提高自充自用的经济性的同时,还能起到帮助电网稳定负荷的作用。

除此之外,博浩数据也在其广州二号数据中心中应用了储能+IDC的运营模式。据悉,博浩数据在广州二号数据中心中应用了储能系统。储能系统以电化学中的锂电池为主要储能产品,配套三套250KW/1.72MWh总装载容量为5.16MWh的电化学锂电储能系统。储能系统根据设定的功率目标值,在每日电价低谷期进行电池充电,价格高峰期时进行放电。单套模块化的储能平台系统具备制冷系统、动力环境监测系统、视频监控系统、消防系统,完善的储能功能系统使得其可靠安全的运行。

除IDC服务商外,设备厂商也有不少在可再生能源+储能方面布局的举措。科士达自2020年开始探索新能源和储能系统在数据中心的应用,并为广州市高新技术产业开发区的某数据中心提供了储能集装箱,提供700kW/5.16MWh备电容量,主要用于峰谷套利,有效降低数据中心运营费用。

首航新能源也推出了“光储充一体化解决方案”,方案利用磷酸铁锂电池组,将光伏发电或储能发电通过直流转直流的变换器,直接送到IT负载,整个链条只需2级电力电子变换器,大大提高了绿电的使用效率。

综上所述,储能+IDC的运营模式已受到众多IDC产业上下游企业重视。储能+IDC的为未来数据中心运营模式提供了新思路。一方面,储能+IDC可以确保数据中心应用可再生能源的稳定性,解决可再生能源不稳定的缺点,从而提高数据中心可再生能源应用占比;另一方面,储能+IDC的模式可以帮助数据中心实现“削峰填谷”,从而降低数据中心电费。

可以想见,储能+IDC运营模式将成为未来数据中心主流运营模式之一。

储能+IDC未来之路怎么走?

虽然储能+IDC的模式或将成为未来IDC重要的运营模式,但以现有情况来看,“道阻且长”。首先,以现有储能技术来看(具体可参考“除了锂电池,还有6种数据中心储能方式你知道吗?”),电化学储能是现阶段数据中心最常见的,也是最可靠的储能方式。而在介质选择方面,磷酸铁锂电池为首选。虽磷酸铁锂相较于三元铁锂等介质,稳定性更强,但其仍属于较易燃的介质,且一旦着火不易被扑灭。

显然,储能+IDC的运营模式现阶段还处于“尝试期”。设备厂商层面,一方面,要尝试寻找更好的储能介质;另一方面,如何更好的将可再生能源与储能系统结合,以及如何实现大规模部署应用也是现阶段一众厂商们需要考虑的问题。

IDC服务商层面,在储能+IDC模式如何运营是他们需要考虑的问题。从现阶段应用情况来看,我国绝大多数IDC服务商应用储能+IDC运营模式主要目的还是稳定电网、提高可再生能源应用比例,以及实现“峰谷套利”(削峰填谷)。

放眼国际,国际上已有不少储能+IDC的新的运营模式尝试。2017年,谷歌在位于比利时Saint-Ghislain的谷歌数据中心加装了一个2.8MW的太阳能阵列,并在运营几年后提出“用电池储能解决方案取代柴油发电机作为数据中心备用电源”的前卫运营模式;微软则是在2021年数据中心用电量达到全国14%(已经超过该国所有农村家庭的用电量)的爱尔兰凭借光伏+风力发电+储能的解决方案,对电网实现“反哺”。

国际科技巨头在储能+IDC运营模式方面的尝试也可为我国提供些许思考。展望未来,储能+IDC的模式或将让柴油发电机彻底告别历史的舞台;待到储能+IDC发展成熟之际,IDC服务商在实现自身碳中和的同时,是否还能“反哺”社会,从“高能源消耗”行业转变成为“高能源输出”行业,帮助其他行业实现可再生能源应用;储能+IDC是否会“解锁”更多的数据中心运营模式?让我们拭目以待!

“道阻且长,行则将至”,笔者相信,在相应利好政策的引导下,再加上储能技术的不断更新迭代,储能+IDC必将成为未来数据中心主流运营模式之一,该模式也定是数据中心行业实现碳中和的可行路径之一。

责任编辑:庞桂玉 来源: 中国IDC圈
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