数据中心的UPS系统是如何平衡能源使用和最大化稳定性的

国际能源署(IEA)的最新报告发现，未来三年，低排放能源将覆盖全球几乎所有的电力需求增长。这对可持续发展议程来说是一个好消息——尤其是在帮助所有行业的企业加速向零能耗进军方面。

但在可再生能源领域，事情并非一帆风顺，因为大型化石燃料发电厂的发电转移使得电力网络更不可预测，更容易出现网络故障。事实上，许多专家表示，将需求与可用供应相匹配，并建立更强的系统故障恢复能力，是新的可再生能源电网最具预见性的挑战。

幸运的是，数据中心提供商能够很好地帮助平衡电网服务，因为他们使用不间断电源(UPS)系统，这有助于保持连续的电力供应。UPS系统通常在出现意外中断(如主电源故障)时提供短时间(5到10分钟)的应急电源。它们为IT负载提供足够的电力，直到电网上线或额外的电网发电机投入运行。

让我们来看看未来的挑战以及有助于克服这些挑战的能源管理计划。

解决电网不平衡问题

当基于电网的发电机和消费者的能量出现不匹配时，电网频率开始改变。然后，当供给高于需求时，频率上升，反之亦然。可再生能源供应的间歇性越强，失衡就越频繁。此外，传统的频率调节对于今天的需求来说太慢，安全壳储备必须能够在毫秒内增加或减少电力需求。

UPS系统包括电池储能，可以缓解电网基础设施的限制，并为设备所有者提供电网服务和创收的潜力，以及节约用电成本。这些系统还可以通过使用两种能源设备中的一种来提供电网平衡服务；“电表后面”指的是现场使用的电力，在电表的能源用户侧，“电表前面”，在电网和公用事业侧提供电力，这是一个不同的建议，没有优先考虑关键负荷。这些服务对于任何消耗电力的电力关键资产都是有利的。

一份白皮书发现“快速频率”响应(有功功率的组成部分之一，可在500毫秒至1秒内调整)是数据中心能源平衡服务的一个潜在有利可图的领域。这也对数据中心的电池自主性造成了很小的风险。

支持智能电网的UPS

研究集团Omdia的一项调查报告称，随着运营商寻求制定需求侧响应能源管理战略，随着全球自然能源发电量的增加，稳定电网能源供应，未来4年内，数据中心可能会普遍部署支持智能电网的UPS。

除了涡轮增压可持续发展倡议外，UPS系统的电网平衡服务在财务上也是有意义的，因为这些设备经常长时间不使用电池。在Omdia的调查中，80%的受访者估计，今天数据中心10%-50%的电池容量有过剩的电力存储，可能会被用来支持电网。还有显著的成本效益；白皮书指出，1兆瓦的电池支持每年可以为一个数据中心带来高达85,000 GB(约)的收入，或者对于拥有多个兆瓦数据中心的公司来说，可以获得数百万英镑的收入。

UPS系统已经发展到以更小的占地面积获得高效率，以及使用新的锂离子技术和远程监控系统改进电池能量存储。采用与电网互动的技术意味着数据中心运营商可以在能源消耗的数量和时间上更加聪明。更进一步，在一些地区可用的基于资费的方案下，一些数据中心运营商正在运行使用UPS技术的电网平衡项目，以在需求高峰期降低用电量并赚钱。

随着可再生能源的间歇性继续对电网运营商构成挑战，具有电网支持功能的UPS和备用电力系统等智能资产提供了稳定电网的部分解决方案。在这种情况下，数据中心有可能成为所有行业和地区的宝贵能源枢纽。