根據(jù)市場調(diào)研公司的一份報告顯示，隨著企業(yè)級數(shù)據(jù)中心的不斷投入，去年帶來的IT市場投入達到了175.4億元人民幣，較前一年增長了17.8%。可知帶來龐大數(shù)字的同時要面對的就是日益龐大的電力消耗。如何節(jié)能、降耗也是各大企業(yè)都無法避免的課題。
而作為信息化的基礎電力保障設施，UPS系統(tǒng)對構(gòu)建不間斷安全供電平臺的重要性日益突顯。到底IT行業(yè)更需要發(fā)展什么樣的UPS才能滿足當前的需求。對于這些IT難題，我們非常高興能采訪到全國專業(yè)標準化技術(shù)委員會委員、中國電源學會專家委員會專家、中國計算機用戶協(xié)會UPS分會專家組組長及機房設備應用分會專家王其英老師，就如何使IT基礎設施更加節(jié)能高效，以及未來UPS行業(yè)的發(fā)展動態(tài)給我們分析一下。
中國電源學會理事、中國計算機用戶協(xié)會UPS協(xié)會專家組組長王其英
國內(nèi)IT機房的大環(huán)境
其實小編在得到可以采訪王其英老師的時候是頗為興奮的，作為機房行業(yè)的權(quán)威專家，王老師一般是不怎么和媒體打交道的，大家最常見的就是在各種各樣的技術(shù)專業(yè)書籍上都會印著”作者：王其英”這種字樣。所以借著這樣的機會，我們也希望能給大家解決更多的疑問吧。
王老師去過的機房是相當多的，在他看來機房內(nèi)還是存在著很多的問題。像是目前亟待解決的節(jié)能降耗就是很重要的一點。據(jù)王老師所說，雖然現(xiàn)在都在講要降低PUE（PUE = 數(shù)據(jù)中心總設備能耗/IT設備能耗，PUE是一個比率，基準是2以下，這個比值越小就表明能效水平越好），但是國內(nèi)大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心PUE值還是停留在二點幾甚至是三點幾，而不是像有些機房所謂的已經(jīng)達到了一點幾。
當然由于國外已經(jīng)實現(xiàn)了很多先進的技術(shù)手段，像微軟、谷歌這些數(shù)據(jù)中心達到1.7這樣的水平都是很正常的。就這點來說，中國在節(jié)能技術(shù)這塊還是有很長的路要走，也有很多老技術(shù)必須革新才行。尤其是隨著大容量需求的增加，當前的數(shù)據(jù)中心普遍要面臨著高密度的問題。數(shù)據(jù)和設備集中化、對安全和穩(wěn)定性的要求也越來越高。在電力供應方面，對于不斷增加的容量和負載，UPS更是要肩負重擔。
對于目前的工頻機型UPS產(chǎn)品來說，王老師認為想真正提高機房節(jié)能是不太可能實現(xiàn)的。所以就UPS這塊來說，要想機房PUE上去，選擇UPS的觀念就一定要轉(zhuǎn)。
像是現(xiàn)在做電源技術(shù)的三大：伊頓、施奈德、艾默生。他們所占的市場比例已經(jīng)達到了60%以上。無論是全球市場還是中國市場，伊頓、施耐德和艾默生都是毫無爭議的UPS領域的第一集團軍。他們也都已經(jīng)在或正在準備努力推出節(jié)能的高頻機型UPS產(chǎn)品。
實現(xiàn)節(jié)能 UPS的發(fā)展方向需要轉(zhuǎn)
目前UPS的發(fā)展方向是高頻機型UPS替代工頻機型UPS，因為首先高頻機型UPS相比工頻機型UPS來講，不僅取消了笨重的變壓器，在效率方面也是提高了近5%。可是國內(nèi)的現(xiàn)狀就是還有些戶對高頻機不太信任，這一方面也是因為宣傳的緣故。造成了普遍用戶對高頻機的不信任。雖然工頻機型UPS使用的歷史比較長，但由于它固有的缺點想真正提高機房節(jié)能是不太可能實現(xiàn)的，如圖1所示。
從技術(shù)角度來看這兩個方面，工頻機型UPS一般在100kVA以上的輸入電路都采用了可控硅6脈沖整流，輸入功率因數(shù)不超過0.8，諧波電流有30%之大。如果前面接發(fā)電機，發(fā)電機的容量至少要3倍于UPS功率，如果是單相小功率UPS，發(fā)電機的容量至少要5倍于UPS功率。三相UPS為了提高輸入功率因數(shù)，或在前面加諧波濾波器，或做成12脈沖整流、24脈沖整流整流等，即在一個周期中有12個或24個整流電流脈沖。但同時也帶來了體積龐大、結(jié)構(gòu)復雜和價格上漲的問題。 在用IGBT整流的高頻機UPS，在一個周期中有成百上千個整流電流脈沖，所以任何容量的高頻機UPS在前面不加任何濾波器的情況下，它的輸入功率因數(shù)都可做到0.99甚至以上，諧波電流小于5%，前置發(fā)電機的容量理論上和UPS功率相同，大大縮減了投資和占地面積等。而且工頻機型UPS的并聯(lián)由于是變壓器的并聯(lián)就成了生成環(huán)流的溫床。但高頻機型UPS由于沒有輸出變壓器，如圖2所示，其環(huán)流的路徑上障礙重重，不大的壓差早被沿路上的二極管攔截殆盡。所以就沒有環(huán)流。
在同樣指標下，比如要求輸入功率因數(shù)為0.95以上時，工頻機UPS就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流，就是說前面要增加一個設備，再加上輸出變壓器，就比高頻機UPS多了兩個環(huán)節(jié)。由于此二者的影響，使得工頻機UPS的效率比高頻機UPS約低5%。在同樣是100kW的容量時工頻機型UPS每年要比高頻機型UPS多消耗5萬度電。這樣無論是從經(jīng)濟上還是節(jié)能上都具有很客觀的意義。
當然這些方面王老師認為很多廠商也都是認同的，像是伊頓愛克賽和APC、三菱等公司做高頻機已經(jīng)十年以上的歷史，艾默生在自己研制的同時也收購了做高頻機的克勞瑞德。可以說目前的三大巨頭都在做高頻機，它的市場發(fā)展?jié)摿�是巨大的，所以對工頻機的市場必然會造成一定的影響與威脅。因此可以說高頻機UPS在性能上不但能完全替代工頻機UPS，而且還具有很多后者沒有的特點。
分析選設備的兩大誤區(qū)
說到了UPS產(chǎn)品的問題，可能有很多人就會關注到底要選擇什么樣的設備呢，王老師認為選設備不要進入兩個誤區(qū)。
第一是越便宜越好。現(xiàn)在國家普遍采用低價中標的方式，也就是說中標原因比例一般是商務比例占50%以上，技術(shù)比例占50%以下。技術(shù)比例的下降導致了很多故障的發(fā)生。因為價格便宜，產(chǎn)品跟不上的案例很多，這里有幾個案例就不提名字了。兩個項目都是因為價格原因，一個是前一天裝，第二天UPS就燒了，還有一個是剛用了一年就開始出現(xiàn)故障。
雖然看起來是選擇同樣的東西，但是大家要明白就算同一個廠家，同一個指標的產(chǎn)品都未必一樣。我的意見是現(xiàn)在要選擇的話，UPS方面最好是選用高頻機。同樣是100千伏安的高頻機和工頻機，在同樣的指標下，高頻機每年要比工頻機節(jié)約5萬度電。但是這也有一方面的問題無法實現(xiàn)。舉個例子來說，一家銀行以前用的都是不節(jié)能的工頻機型UPS，預算費用相當大，現(xiàn)在要建新機房，做方案的時候想要用新的。但是他們卻不能這么做，因為沒有辦法解釋。以前為什么預算那么高，為什么不用節(jié)能省錢的呢，這就是一部分用戶的顧慮。
第二個誤區(qū)是越貴越好。認為可靠性是用錢堆起來的。我能花的錢都花出去了，再不可靠就沒辦法了。像是我之前接觸的一個機房，面積500平以下的中小機房，在基礎設施這塊就投入了幾千萬，其實那些設備我們基本估算一下也就是幾百萬。而且，就配置來看，5個柜子就夠了，也只有萬分之一的故障率，但是卻用到了20個柜子，其故障率理論值就達到了萬分之十五，說難聽點就是花錢買故障。這就是設計上的問題，但是用戶在前期一定要考慮好。
就選擇方面來講，目前伊頓、APC、MGE、克勞瑞德、日本的三菱，還有TMEC、GE等，都有單機容量超過400KVA的高頻UPS產(chǎn)品，用戶可選擇的范圍較大。
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