數據中心配電系統發展新趨勢

    配電系統的重要組成是UPS，它保證了數據中心的電源穩定，但是隨著數據中心規模的不斷擴大，UPS的耗電也變得越來越多。除了傳統的針對UPS和電池的節能技術升級以外，飛輪UPS成為配電系統節能發展方向。

    飛輪被視為標準酸性鉛電池或標準UPS的替代品，它的作用是提供30秒鐘左右的短暫斷電，直到數據中心柴油機發電器啟動。飛輪通過7700轉/分鐘的轉動存儲大動能，需要時借助雙向IGBT電源轉換器瞬間釋放，一個單獨飛輪可支持一個150千伏安UPS按照75%的載荷連續運行30秒。飛輪儲能作為一種機械儲能的方式，比傳統化學蓄電池的效率高8%左右，達到98%。

    飛輪的優勢體現在環保優于鉛酸蓄電池，其體積小巧，更加節省空間，此外，飛輪更加持久耐用，使用壽命達20年，可在0°～40°攝氏度溫度下工作，從而不必配用成本昂貴的空調，具有非常出色的節能環保的效果。飛輪主要供應商為推出CleanSource的艾科沃(ActivePower)公司。

    在國外，大型數據中心為追求更好的綠色節能效果，會采用飛輪替代傳統UPS方案。以雅虎“雞舍”數據中心為例，雅虎“雞籠”的每個“雞翼”大約消耗3.6兆瓦電能，各排機柜以200千瓦的增量為一組，每一部分都由從ActivePower公司定制的旋轉飛輪提供電力支持。據透露，這個項目的每兆瓦可節省電費500萬美元，冷卻的節省是其中一個主要因素。目前為止，雅虎公司已經從美國ActivePower公司定制旋轉飛輪UPS總計達20兆瓦。

    位于美國科羅拉多州的Broomfield數據中心，是世界上最早同時也是規模最大的使用機架冷卻方案的數據中心。該數據中心應用“機架冷卻系統+節能冷水機組+飛輪UPS”方案實現了能源的節省和空間的節約。除此之外，VISA、3M等國際知名公司新建數據中心均已采用飛輪產品。

    國內部分用戶隊飛輪尚有疑慮。有用戶認為飛輪技術有一定的技術優勢，如不需要蓄電池，效率較高等，但是就中國目前數據中心后備時間的配置習慣看，通常為15～60分，對發電機的性能要求很高，如果抗沖擊能力差，啟動失敗，飛輪技術就無法支撐那么長時間。實際上，這種擔心完全沒有必要，柴油發電機組的歷史非常悠久，現在都100多年了，技術非常可靠，綜合性能很好，啟動非常快，很方便。

    與此同時，對國內用戶來說，目前市電電源的可靠性達到3個99(99.9%)，有些重要的負載更采用雙路市電供電，市電的可靠性可以說已經達到了4個9，即99.99%。萬一市電中斷，后備電源的可靠性也可以達到3個9，從市電到后備電源的切換，在技術上只需要10秒的時間，這是一個公開的標準。目前，歐洲已經將這個時間定在了8秒。目前國內很多數據中心，多采用2N以上結構，使用飛輪UPS完全可以滿足應用。<