摘要:由于數字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,數據中心擔負著(zhù)數據流的接收、處理、存儲與轉發(fā)等,是數字經(jīng)濟的底座,具備不間斷運行的特征,這需要長(cháng)期持續安全穩定的供電,電網(wǎng)供電之外,應急電源也必不可少。其中,柴油發(fā)電機組便是一種被廣泛采用的應急電源設備。不過(guò),并非所有的柴油發(fā)電機組都能夠滿(mǎn)足數據中心對的需要,康明斯公司在本文中對柴油發(fā)電機組的選型進(jìn)行了詳細闡述。
康明斯柴油發(fā)電機組模型外觀(guān)圖(KTA38-G5) |
一、數據中心對柴發(fā)的要求
作為供電系統的重要組成部分,柴油發(fā)電機組的技術(shù)已經(jīng)較為成熟,其系統簡(jiǎn)單,起動(dòng)、帶負荷和停機時(shí)間短,操作、維修難度較小。在充足燃料的支持下,柴油發(fā)電機組可以長(cháng)時(shí)間提供穩定、安全電能,可以說(shuō)天然符合數據中心的用電需求。數據中心在數字經(jīng)濟中具有基礎性的作用,為了保證自身安全、穩定的運行,在設計、建設、運營(yíng)等方面具有嚴格的規劃和要求,對于柴油發(fā)電機組也是如此,王仙偉表示:這主要包括兩方面,一是法規的要求,二是作為客戶(hù)的數據中心相關(guān)企業(yè)的要求。
1、法規要求方面
數據中心在柴油發(fā)電機組上主要的行業(yè)規范是YD/T502,包括一步加載能力和啟動(dòng)時(shí)間等,其中,一步加載能力要求50%的加載必須達到G3,一分鐘必須加到100%的負荷,啟動(dòng)成功率>99%,間隔時(shí)間不能大于10秒,這也是柴油發(fā)電機組必須滿(mǎn)足的硬性要求,只有此才能夠應用到數據中心上。
2、數據中心相關(guān)企業(yè)要求方面
主要是圍繞成本和碳排放,柴油發(fā)電機組的購買(mǎi)、日常運維、應急啟動(dòng)都會(huì )帶來(lái)費用的支出,是數據中心成本中的一部分,據數據統計,柴油發(fā)電機組在數據中心整體投資中約占10%,從商業(yè)角度而言,數據中心作為柴油發(fā)電機組用戶(hù),必將追求更低的成本;柴油發(fā)電機組的運維、啟動(dòng)等均會(huì )產(chǎn)生較多的碳排放,在“雙碳”目標和行業(yè)可持續發(fā)展內在要求下,節能減排成為數據中心亟待解決的問(wèn)題,對減少碳排放也就提出了更高要求。此外,為了節約交付時(shí)間、空間,數據中心也要求柴油發(fā)電機組采用模塊化設計、降低體積重量。
二、需求因素驅動(dòng)柴發(fā)技術(shù)進(jìn)步
法規和數據中心相關(guān)企業(yè)的要求無(wú)疑帶來(lái)了更多的挑戰,只有滿(mǎn)足了相應的需要,柴油發(fā)電機組才能夠在數據中心得到應用。不過(guò),王仙偉指出,這也是驅動(dòng)柴油發(fā)電機組技術(shù)進(jìn)步的因素。作為商品,柴油發(fā)電機組需要進(jìn)入到市場(chǎng)中實(shí)現商業(yè)化,法規的要求,數據中心等客戶(hù)的要求是柴油發(fā)電機組實(shí)現應用乃至于在更廣范圍內進(jìn)行推廣的標準,或者更確切的說(shuō)是門(mén)檻,只有提升技術(shù)才能更好地進(jìn)入市場(chǎng),只有滿(mǎn)足了相應要求才能夠獲得效益。
為了更好地達到法規的要求,柴油發(fā)電機組技術(shù)不斷更新,包括內燃機技術(shù)、增壓器、高壓共軌、扭矩的進(jìn)步,使得柴油發(fā)電機組帶載能力、燃燒效率、啟動(dòng)響應速度等得到提升,以康明斯為例,其目前已經(jīng)可以做到單步加載70%(額定功率)滿(mǎn)足G3的標準,啟動(dòng)時(shí)間縮短至9秒。數據中心要求柴油發(fā)電機組成本更低、碳排量更低、質(zhì)量更小,柴油發(fā)電機組通過(guò)相應技術(shù)的革新正逐步達成。如柴油發(fā)電機組使用油和氣的配合來(lái)減少油耗,滿(mǎn)足燃油經(jīng)濟性的要求,降低成本;通過(guò)升級燃油系統,優(yōu)化尾氣處理技術(shù)路線(xiàn),有效減少了碳排放。
三、選擇柴發(fā)時(shí)要注重平衡
作為主要應急電源設備,柴油發(fā)電機組在數據中心的作用不可謂不重要,數據中心的要求也越發(fā)明確,但在選擇數據中心時(shí),除了滿(mǎn)足法規的相關(guān)要求,王仙偉認為,數據中心還應注重功率、經(jīng)濟性、碳排放三方面的平衡。根據統計,數據中心常用柴油發(fā)動(dòng)機功率基本上在1000KW到3000KW之間,目前在中國主流的數據中心基本上是1800KW和2000KW的機組功率,以及10%的超負荷帶載能力。目前來(lái)看,柴油發(fā)電機組在數據中心應急電源上扮演著(zhù)不可或缺的角色,是數據中心長(cháng)期穩定安全運營(yíng)的重要因素。數據中心對柴油發(fā)電機組的要求則推動(dòng)了柴油發(fā)電機組技術(shù)的進(jìn)步,但數據中心在選擇柴油發(fā)電機組時(shí)還要做好功率、經(jīng)濟性、碳排放三方面的平衡,以在滿(mǎn)足自身需要的同時(shí)最大程度的實(shí)現經(jīng)濟效益,實(shí)現節能減排。
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