《國家通信業節能技術產品應用指南與案例（2021）》之三：綠色數據中心高效供配電技術產品

10千伏交流輸入的直流不間斷電源系統通過配電鏈路和整流模塊拓撲兩個維度對原有系統進行優化，減少了系統66%的配電環節，從而實現了最高運行效率，相比傳統方式提升超過3%。適用于新建和改造的數據中心。華東某數據中心采用阿里云計算有限公司18臺1.2兆瓦。10千伏交流輸入的直流不間斷電源系統，使用DR架構配置，供電部分年節電850萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到20%。

分布式電源技術將集中式供配電系統“化整為零”，分散部署在數據中心的機柜中。采用內置鋰電池模塊替代鉛酸電池，將傳統供配電系統成熟穩定的控制技術與新型高性能鋰電池儲能技術相結合，降低了數據中心供電系統的能耗、體積和重量，提高了供電系統的可靠性，機房的空間利用率提高30%~50%。適用于新建和改造的數據中心。某數據中心使用安徽明德源能科技有限責任公司的分布式電源系統，相較于集中式供電系統，節省電能損耗約5.6%；總體收益提高30%；同時可實現分批投入；支持靈活調整供電制式，適應業務發展的需求。預計未來5年市場占有率將超過5%。

分布式鋰電池備電系統采用技術成熟的高倍率鋰電池，通過串并聯組成電池包，與控制充、放電的DC/DC等組成備電單元，多個BBU通過并聯組成分布式電池備電系統。適用于新建和改造的數據中心。某數據中心使用北京百度網訊科技有限公司的產品215套，供電效率可達99.5%，節省機房面積25%以上，使用壽命提高2~3倍，年節電40萬千瓦時。預計應用規模將不斷擴大。

飛輪儲能裝置由飛輪儲能電機、電力電子裝置、監控系統、輔助系統等組成。通過飛輪儲能裝置、UPS機柜、備用電源對原有UPS蓄電池不間斷電源系統進行改造，提高了UPS不間斷電源系統的可靠性、安全性。適用于新建和改造的數據中心。飛輪儲能裝置最高效率＞98%；飛輪儲能電力系統效率＞97.5%。某數據中心使用二重德陽儲能科技有限公司產品，年節電超過5000千瓦時。預計未來3年市場占有率可達到10%。

敞開式立體卷鐵芯干式變壓器采用立體卷鐵芯結構，三相磁路完全對稱等長，確保三相供電平衡。采用芳綸絕緣紙與艾倫塔斯單組份漆組成的混合絕緣技術，最高絕緣等級C級，最高允許溫度為220℃，750℃以下不會釋放有害氣體。能耗水平可達到或優于GB。20052—2020《電力變壓器能效限定值及能效等級》中1級能效標準。某數據中心使用海鴻電氣有限公司產品，配置兩臺敞開式立體卷鐵芯干式變壓器，供電系統年節電約40000千瓦時。預計未來3年可保持12.4%的年均復合增長率。

華為新一代中大型模塊化不間斷電源系統采用全新熱插拔功率模塊，其50千伏安功率模塊已在行業應用超過8年，最新推出的100千伏安功率模塊更加有效節省占地面積和安裝工時，系統在線模式效率高達97%，創新智能在線模式效率高達99%。休眠模式低載高效，iPower智能手段提升系統可靠性，簡化運維，智能在線模式實現高效率、優指標的同時，保障無中斷切換。某數據中心使用華為技術有限公司高效模塊化UPS產品，總容量20兆伏安，包括UPS兩種機型，相比于傳統UPS，效率提升1%，年節電1004萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到65%。

智能鋰電SmartLi是華為公司推出配套UPS使用的儲能產品，具有安全可靠、使用壽命長、占地面積小、運維簡單等優點。某數據中心使用華為技術有限公司智能鋰電產品，總配置28套UPS5000系列模塊化不間斷電源（500千伏安）+40套SmartLi智能鋰電，年節電6400千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到55%。

智能電力模塊采用一體化集成方案，具備一體化集成，安全可靠，節省機房占地面積和提高鏈路效率，安裝省時、省力、省心，架構兼容，部署快速靈活和一體化集中監控等特點，適用于新建和改造的數據中心。電力模塊內置高效模塊化UPS，采用銅排預制優化供電鏈路，將原有的數據中心供配電系統鏈路供電效率從94.5%提升到95.5%。某數據中心使用華為技術有限公司產品，共1000機柜，單柜功率8千瓦，負載率80%，供配電系統全部采用電力模塊方案，年節電83萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到40%。

模塊化不間斷電源（UPS）由整機機柜、功率模塊、旁路模塊、系統控制模塊、監控模塊及配電模塊組成。各功能單元采用模塊化設計，系統支持IECO在線補償節能模式，可無縫切換，同時系統內置集中式靜態開關旁路，抗短路能力強，可靠性更高。廣州某數據中心項目使用科華數據10套400千伏安和10套500千伏安數據中心用UPS電源系統，綜合年經濟效益合計為141.91萬元。預計未來5   年市場占有率可達到約30%。

數據中心用240伏/336伏直流供電系統是針對數據中心和數據機房對供電電源的可靠性、經濟性的要求而開發的大功率、模塊化、節能型直流不間斷電源產品。功率部分采用標準模塊化設計，可靈活配置系統容量，根據系統容量不同分為組合式和分體式，其中組合式系統最大容量為210千瓦，分體式系統最大容量為720千瓦。廣州某數據中心采用科華數據4套1200安/360千瓦數據中心用直流電源系統，采用17+7的多冗余配置，綜合年經濟效益合計為59.36萬元。預計未來5年市場占有率可達到20%。

分布式鋰電不間斷電源系統采用模塊化、小型化設計，可以分散部署在數據中心的每一個IT機柜中對負載進行供電，帶載效率高。鋰電池內置設計，充分利用鋰電池充放電效率高、節能效果好的特性，保證備源時間更長、節電效果更好。取代傳統UPS的應用模式和鉛酸電池，綠色無污染。按需投入、降低初期投資成本。適用于新建和改造的數據中心。市電模式效率高于94%，電池模式效率高于91%。某數據中心改造項目使用聯方云天科技（北京）有限公司產品232套，供電及控溫保障部分每臺年節電7200千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到30%。

模塊化不間斷電源將UPS系統功能部分進行模塊化設計，分為機柜、旁路模塊及功率模塊，整機具有智能控制、綠色休眠備份功能，提高系統運行效率和節能效果。某機場IT配電機房使用深圳市英威騰電源有限公司產品，采用2臺RM150/25C模塊化UPS產品，供電部分年節電15萬千瓦時。預計未來每年出貨量21000臺。

磁懸浮飛輪儲能裝置是一種機電能量轉換和儲存裝置，以飛輪本體高速旋轉的形式存儲動能，并通過與飛輪本體同軸的電動機/發電機完成動能與電能之間的轉換，此裝置采用五自由度主動磁懸浮的軸承體系，飛輪在密閉的真空容器中處于無接觸完全磁懸浮狀態，以每分鐘不低于35000轉的轉速旋轉。在設備正常使用頻次內，壽命可達20年以上。適用于新建和改造的數據中心。某數據中心使用沈陽微控新能源技術有限公司產品24臺，供電部分年節電90萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到40%。

SCB-NX1智能型環氧澆注式干式變壓器是目前干式變壓器損耗值較低的解決方案，能有效降低數據中心的電能損耗，是一種采用綠色運維管理技術、提升能源和資源利用效率的技術產品。適用于中小型、大型、超大型新建和改造的數據中心。在應用地域地理位置上，SCB-NX1能效系列干式變壓器可適應嚴寒、寒冷、溫和等各種氣候條件地區。某數據中心使用施耐德電氣（中國）有限公司提供的產品，年節電約48.4萬千瓦時。預計未來3年市場占有率可達到4%。

模塊化設計不間斷電源將UPS電源、UPS配電、精密配電柜集成在一個機柜內，采用了專利的E變換運行模式和混合三電平逆變器技術。適用于新建和改造的數據中心。E變換運行模式下效率可達99%，雙變換運行模式下效率也可達97%。某企業數據中心使用施耐德電氣模塊化設計不間斷電源產品，采用一臺100千伏安一體化不間斷電源系統，供電部分年節電4.08萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達到15%。

APT預制化電力模組將中低壓鏈路中的中壓柜、變壓器、低壓柜、功率補償裝置、UPS等裝置，內部全部通過銅排連接，在工廠完成預制的一體化電源產品。APT系統簡化了電氣鏈路，提高了系統的PUE值。銅排連接代替電纜減少了現場施工時間。適用于新建和改造的數據中心。APT系統簡化了電氣分級布局，銅排的損耗也優于電纜，實際交付時間可縮短為原先的1/6，節約占地面積高達30%。浙江某數據中心采用維諦技術有限公司提供的產品，供電pPUE降低0.02，電力系統節電30%。預計未來3年市場占有率可達到20%以上。

具有AI特征的Trinergy智能調控“三工況”運行模式的UPS產品，能夠基于歷史和當前市電、負載的情況，自適應選擇VFI/VI/VFD（IEC62040標準規定）三種模式中最優的運行模式。適用于新建和改造的數據中心。德國某數據中心采用維諦技術智能調控“三工況”模式的1600千伏安,UPS，在確保高供電質量和99.999998%可用性的前提下，提供高達98.5%的綜合運行效率及高達99.5%的最大效率，年節電約80萬千瓦時。預計未來3年市場占有率可達到40%。

模塊化不間斷電源（UPS）各個功能單元采用模塊化設計，系統支持在線補償節能運行模式（IECO），其整機效率高達99%以上，市電供電和電池供電間可0毫秒無縫切換，當先控UPS系統工作在IECO模式時，系統可自動進行功率因數補償，使UPS的輸入功率因數始終大于0.99。系統兼具儲能功能，配合鋰電系統實現削峰填谷，創造價值。系統內置集中式靜態開關旁路，抗短路能力強，可靠性更高。某超算中心使用先控捷聯電氣股份有限公司的模塊化不間斷電源產品，相比傳統UPS可節電約7%，負載800千瓦，年節電50萬千瓦時。預計未來5年市場占有率可達約30%。

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來源: 國家工信部