11月24日-25日，CDCC 第九屆數據中心標準峰會在上海拉開帷幕。紫光股份旗下新華三集團開設“智行——低碳數據中心技術專場”，與數據中心行業的專家共探新一代綠色數據中心的建設之道。

針對新的能源政策要求和數字化發展帶來的日益增強的高功率要求，方便再生能源、綠色能源及儲能能源接入的直流微電網是未來發展的新趨勢，有助于打造“高可靠、低成本、高效率”的數據中心。

下面為大家帶來本次峰會上，主題《“碳中和”背景下的電氣技術新趨勢》的分享內容。

（1）選用節能高效低損耗電氣設備

①可采用高頻模塊化UPS，UPS各模塊獨立工作；

②可采用節能高效低損耗變壓器，提高電源利用率：

③同時變壓器需充分考慮主材可“綠色回收”因素；

（2）采用合理的配電方式

①合理選擇線纜；

②優化配電路徑，減小線路損耗；

③充分考慮用電的三相平衡，減少變壓器及線路的零序損耗

（3）最大化利用綠色能源和儲能

提高數據中心綠色能源的利用率，降低數據中心運行成本，通過儲能為數據中心提供穩定的電能。

（4）直流電源及直流微電網

可以帶來：

①直流電網有很強的抗干擾能力；

②直流電有更高效的傳輸效果；

③直流電有更方便的并網方式；

 

傳統電網由集中的化石燃料發電廠供電；

智能電網包含直流電網、儲能裝置以及母聯等；

同時，包含多種能源：可再生能源和儲能設備。

智能電網是通過各種整流單元到直流微電網：

（1）直流微電網適用于：工業企業園區、綜合建筑園區、數據中心園區等；

（2）新能源及儲能應用包括：風力發電、潮汐發電、水力發電、地熱發電、太陽能（光伏）、燃料電池發電、電池儲能系統等；

（3）配電輸出：制冷負載、直流負載、電機負載、儲能負載、照明負載等；

（4）多站合一帶來的優勢：數據中心、變配電站、分布式能源發電站、5G基站、電動汽車充電站、儲能站；優勢互補、安全可靠，提高綠色能源使用效率，提高經濟效益，降低碳排放。

2021年10月24日，國務院印發《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》，《通知》中明確要求：提高建筑終端電氣化水平，建設集光伏發電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。

“光”：指分布式光伏；

“儲”指分布式儲能；

“直”指建筑配用電網的形式發生改變，從傳統的交流配電網改為采用低壓直流配電網；

“柔”則是指建筑用電應具備可中斷、可調節的能力，使建筑用電需求從剛性轉變為柔性。

“光儲直柔”建筑對于城市電網的作用，能夠帶來以下效益：

①削減夏季空調負荷峰值；

②緩解電網增容壓力；

③增強電網供電可靠性。

直流微電網由以下幾項組成：

（1）10kV/400V降壓變壓器；（亦或隔離變壓器）

（2）有源整流模塊；（直流環網冗余技術）

（3）DC-DC直流調壓模塊；（支持直流配電輸出）

（4）DC-AC交流逆變調壓模塊；（支持交流變頻輸出，具備變頻器的所有功能，可輸出變頻電源和工頻電源）

（5）DC-DC直流電能轉換模塊；（支持光伏風電等直流電源接入，適用于綠色能源的直流接入）

（6）DC-DC直流儲能模塊；（支持儲能設備的接入，雙向控制電流、電壓或功率充放電）

（7）直流并網保護模塊；（直流選擇性保護技術，供電網絡要求系統某一部分的故障不能影響整個系統）

（8）AC-DC發電機整流模塊；（控制發電機負載和制動扭矩，支持各種低壓發電機接入）

在直流微電網中，能量轉換模塊是將各種能源模式轉為統一的直流電規格，同時能量轉換模塊也可以實現能量的分配和管理。

直流智能微電網系統還可以提供：優秀的電源質量、多元的能源接入、支持多種儲能介質、直流配電輸出和交流配電輸出等。

從380V直流母線可直接連接到一個機架的PDU，消除了負載均衡的問題；

采用直流母線系統，無需再使用列頭柜；

采用直流電源，也不需要再配置低壓配電單元；

采用這種架構，也消除了對靜態開關的需求，直流儲能的UPS是一個簡單的結構，它無需直流到交流的逆變器和旁路單元。

對于較大的直流系統，建議在每個母線上安裝一個直流配電單元。

若數據中心采用直流電源系統，能夠帶來優勢有以下幾個方面：

（1）     因故障點少而提高了系統的可靠性；

（2）     降低了空調系統的運行成本；

（3）     節約了電氣設備的空間；

（4）     通過減少交直流的轉換設備，提高了用電效率；

（5）     支持可轉換、可再生、可持續的能源并入分配。

 

文章來源：數據中心最佳實踐

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