2023數(shù)據(jù)中心節(jié)能提效技術(shù)（高效供配電技術(shù)產(chǎn)品）

PAGEPAGE10數(shù)據(jù)中心節(jié)能提效技術(shù)（高效供配電技術(shù)產(chǎn)品）（一模塊化數(shù)據(jù)中心智能化綜合節(jié)能技術(shù)——240V系列化高壓直流電源系統(tǒng)技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)或整體新建及改造。技術(shù)原理及工藝由交流配電柜、整流柜、直流配電柜組成，采用高效系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，具有功率高、功率密度高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)低功耗休眠，1所示。圖1240V系列化高壓直流電源系統(tǒng)工作原理圖技術(shù)指標(biāo)額定線電壓：380伏交流；額定輸出電壓：267.50伏直流；（3）峰值效率：96.50%。技術(shù)功能特性4瓦，減少輕載損耗；電能轉(zhuǎn)換效率高，降低機(jī)房整體能耗水平；2千瓦升，節(jié)省空間。應(yīng)用案例重慶市某公司微模塊建設(shè)項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為中興通訊股份有限公司。15120千瓦，需要提供對(duì)應(yīng)機(jī)架可靠的供電方案。42套高壓直流+市電直供的方式進(jìn)行供電改造。實(shí)施周期9個(gè)月。節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，經(jīng)測(cè)算，采用高壓直流+市電的供電方式，相比傳統(tǒng)供電方案提高供電效2%~3%88萬(wàn)千瓦時(shí)/年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到30%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1萬(wàn)噸/年及以上。（二）數(shù)據(jù)中心智能化綜合節(jié)能技術(shù)——直流供電系統(tǒng)技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)或整體新建及改造。技術(shù)原理及工藝該技術(shù)由供配電系統(tǒng)、機(jī)柜系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，功率部分采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，可靈活配置系統(tǒng)容量，根據(jù)系統(tǒng)容量不同210千瓦，分720240V/336V直流供電2所示。2240V/336V直流供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖技術(shù)指標(biāo)（1）系統(tǒng)電源效率：>96%；（2）整流模塊效率：>96.50%；（3）滿載功率因數(shù)（PF）：>0.99；（4）滿載電流諧波（THDi）：≤2.50%。技術(shù)功能特性可自動(dòng)識(shí)別電網(wǎng)特性并調(diào)整控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，諧波小、運(yùn)行可靠；48臺(tái)整流模塊的可靠并聯(lián)；采用智能休眠算法，可分析模塊的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、在線時(shí)間等信息，控制功率模塊輪流休眠。應(yīng)用案例廣東省某計(jì)算數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為科華數(shù)據(jù)股份有限公司。14007萬(wàn)千瓦時(shí)/600安培/180千瓦數(shù)據(jù)中心用直流電源系統(tǒng)。實(shí)施內(nèi)容及周期：對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行替換，配置輸出功0.902009個(gè)月。節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，經(jīng)測(cè)算，33.30%659萬(wàn)千瓦時(shí)/年。投資4年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到20%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1萬(wàn)噸/年及以上。（三）數(shù)據(jù)中心機(jī)房整體模塊化解決方案——超高頻大功率模塊化不間斷電源（UPS）技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)或整體新建及改造。技術(shù)原理及工藝運(yùn)用新型碳化硅半導(dǎo)體器件，低磁材質(zhì)電感器和交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的高效功率因素校正電路，提升高頻模塊化不間斷電源產(chǎn)品在滿載及輕載情況下的效率水平；采用基于控制器局域網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)字均流技術(shù)，全面提升產(chǎn)品的擴(kuò)展性能和系統(tǒng)供電可靠性；優(yōu)化電路散熱結(jié)構(gòu)，降低輔助電路及風(fēng)扇損耗等多種方式，提升不間斷電源（UPS）的整機(jī)效率。產(chǎn)品原理如圖3所示。3超高頻高效大功率模塊化UPS技術(shù)指標(biāo)On-line模式能效：97%；HECO模式能效：99%；功率密度：2.91千瓦/升。技術(shù)功能特性具有智能休眠功能，部分模塊會(huì)智能休眠，始終保證UPS運(yùn)行在最優(yōu)帶載效率范圍；HECO節(jié)能模式，具備無(wú)功補(bǔ)償功能，為負(fù)載提供高效穩(wěn)定電源。應(yīng)用案例某數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為深圳科士達(dá)科技股份有限公司。1400平方米，涉及產(chǎn)品包括12套冷通道系統(tǒng)及配套動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，共174個(gè)機(jī)柜。12IDM冷通道系統(tǒng)及配套動(dòng)環(huán)監(jiān)控、45001800千伏安UPS和配套蓄電池5010個(gè)月。節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，UPS負(fù)載60%95%設(shè)備32萬(wàn)千瓦時(shí)年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到20%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤萬(wàn)噸年及以上。（四）敞開式立體卷鐵心干式變壓器技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)新建及改造。技術(shù)原理及工藝采用立體卷鐵心結(jié)構(gòu)及餅式線圈結(jié)構(gòu)，由芳綸絕緣紙、聚酰亞胺薄膜和單組份環(huán)保型絕緣漆組成混合絕緣系統(tǒng)，配合真空壓力浸漆工藝，降低設(shè)備空載損耗、負(fù)載損耗。開式立體卷鐵心干4所示。圖4敞開式立體卷鐵心干式變壓器工藝流程圖技術(shù)指標(biāo)（1）空載損耗降低：6.10%；負(fù)載損耗降低：3%；空載電流降低：80%。技術(shù)功能特性采用芳綸絕緣紙與艾倫塔斯浸漆組成的混合絕緣技術(shù)，最高絕緣等級(jí)C220℃；100%0.95~0.96。應(yīng)用案例廣東省某公司機(jī)房項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為海鴻電氣有限公司。用戶用能情況：設(shè)計(jì)年用電量600萬(wàn)千瓦時(shí)，實(shí)際運(yùn)行年用電量581萬(wàn)千瓦時(shí)。41級(jí)敞開式立體卷鐵心干式變壓器進(jìn)行節(jié)能改造。實(shí)施周期2個(gè)月。臺(tái)敞開式立體卷鐵心干式變壓器基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行，據(jù)測(cè)算，節(jié)能量7萬(wàn)千瓦時(shí)/年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到3%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.3萬(wàn)噸/年及以上。（五）單相全浸沒(méi)式液冷技術(shù)和10kV交流輸入的直流不間斷電源系統(tǒng)——10kV交流輸入的直流不間斷電源系統(tǒng)技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)新建及改造。技術(shù)原理及工藝4152技術(shù)，簡(jiǎn)化配電鏈路，并減少功率變換環(huán)節(jié)和器件，提高了鏈路的66%5所示。

圖5配電環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化四合一技術(shù)示意圖（1）電源整機(jī)效率：97.50%；電源模塊最大功率：30千瓦；功率密度：3.60瓦立方厘米。技術(shù)功能特性1套交流輸入的直流不間斷電源系統(tǒng)，簡(jiǎn)化配電鏈路；將整流模塊優(yōu)化為三相不控整流和調(diào)壓兩個(gè)環(huán)節(jié)，減少功率變換環(huán)節(jié)和器件。應(yīng)用案例某公司某數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為阿里云計(jì)算有限公司。用戶用能情況：該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目。實(shí)施內(nèi)容及周期：為機(jī)房布置服務(wù)器配電系統(tǒng)和輔助配電系統(tǒng)。實(shí)施周期12個(gè)月。節(jié)能減排效果及投資回收期：經(jīng)測(cè)算，節(jié)能量為851萬(wàn)千瓦時(shí)/年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到30%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤5萬(wàn)噸/年及以上。（六）智能化數(shù)據(jù)中心節(jié)能解決方案——模塊化不間斷電源技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心整體或供配電系統(tǒng)新建及改造。技術(shù)原理及工藝采用模塊化及三電平拓?fù)湓O(shè)計(jì)、控制策略優(yōu)化技術(shù)，每個(gè)功率模塊均有獨(dú)立的整流器和逆變器單元，可插入不間斷電源機(jī)架中獨(dú)立工作和并聯(lián)工作。通過(guò)設(shè)計(jì)不同規(guī)格的機(jī)架，利用多個(gè)功率模塊并聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同功率輸出，為信息設(shè)備提供電源保障。模塊化不間斷電源工作原理如圖6所示。

6在線模式效率最高約為97%10%95%；99%；10%97%；10%負(fù)載時(shí)在線模96%98%。技術(shù)功能特性較傳統(tǒng)塔式不間斷電源，維護(hù)更簡(jiǎn)單；50%占地；具備故障預(yù)警功能。應(yīng)用案例天津市某數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目改造項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為華為技術(shù)有限公司。3T3等級(jí)的數(shù)據(jù)中心，共7500個(gè)機(jī)柜，其中一期3000個(gè)機(jī)柜。實(shí)施內(nèi)容及周期：采用模塊化不間斷電源，配置容量20兆伏安。實(shí)施周期2個(gè)月。節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，根據(jù)測(cè)試，97%20萬(wàn)千瓦時(shí)/年。2025年行業(yè)普及率及節(jié)能能力預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到30%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤5萬(wàn)噸/年及以上。（七）智能化數(shù)據(jù)中心節(jié)能解決方案——智融電力模塊技術(shù)適用范圍適用于數(shù)據(jù)中心整體或供配電系統(tǒng)新建及改造。技術(shù)原理及工藝智融電力模塊是基于不間斷電源的一體化供配電方案，采用開創(chuàng)式融合架構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)置高效模塊化不間斷電源，采用銅排預(yù)制縮短供電鏈路，可降低能耗，節(jié)約占地面積，同時(shí)通過(guò)模塊化7所示。技術(shù)指標(biāo)

圖7系統(tǒng)原理圖（1）節(jié)省占地空間：40%；（2）鏈路效率：97.80%；22周；核心部件熱插拔，易維護(hù)。技術(shù)功能特性內(nèi)置高效模塊化不間斷電源，采用銅排預(yù)制縮短供電鏈路，可降低能源消耗；采用高密度不間斷電源和開創(chuàng)式融合架構(gòu)設(shè)計(jì)，節(jié)約占地面積；采通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)降低交付難度和縮短交付時(shí)間。應(yīng)用案例某數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為華為技術(shù)有限公司。用戶用能情況：該項(xiàng)目