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能源电子东风劲吹,分布式储能正在成为新风口

作者:宋婧 来源:中国电子报 发布时间:2023-02-03 浏览:

中国储能网讯:经国务院同意,1月17日,工业和信息化部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,提出促进“光储端信”深度融合和创新应用,引发业界热议。《中国电子报》采访权威专家学者和龙头企业,探讨能源电子产业链各环节如何抓住电子信息与新能源深度融合带来的巨大市场机遇,敬请关注。

在“双碳”目标下,能源电子产业作为电子信息技术和新能源需求融合创新产生的新兴产业,迎来了难得的发展机遇。近日,工业和信息化部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》(以下简称“《指导意见》”),旨在加快推动能源电子各领域技术突破和产品供给能力提升。

作为新型基础设施节能降耗的关键环节,数据中心行业能源转型正在进行时。赛迪顾问电子信息产业研究中心分析师袁钰在接受《中国电子报》记者采访时表示,数据中心作为重点应用领域,受益于能源电子高效、安全、经济、智能等优势,其能源利用效率有望进一步提升。与此同时,能源电子发展的重要方向之一是提升可再生能源电力的消纳水平,将为数据中心低碳清洁发展提供新思路和新途径。

加速提升绿色能源利用率

《指导意见》指出,推动能源电子重点领域深度融合,提升新能源生产、存储、输配和终端应用能力。推动能源绿色低碳转型,促进清洁能源与节能降碳增效、绿色能源消费等高效协同。

秦淮数据能源规划总监高小淇对《中国电子报》记者说道:“新政策统筹协调供需两端,将电子信息技术和新能源深度融合、协同发展,一方面为终端用户寻找更丰富的清洁电力来源,另一方面为新能源拓展消纳渠道,实现共赢。”

从工信部等六部门公布的国家绿色数据中心名单来看,绿色可再生能源的高利用率是数据中心“变绿”的一大共通点。例如,入选名单的阿里巴巴张北数据中心年均PUE已低于1.2,达到国际先进水平,绿色能源使用率超过50%,实现全年300余天自然冷却,大大降低了空调系统的电力消耗。

百度云计算(阳泉)数据中心、腾讯怀来东园云数据中心BD1栋等也纷纷入选名单。不仅如此,百度早在2021年就宣布了2030年实现集团运营层面的碳中和目标,并明确了数据中心、办公楼宇、碳抵消、智能交通、智能云、供应链六大碳中和路径。腾讯也公布了“净零路线图”,提出“不晚于2030年,实现自身运营及供应链的全面碳中和;不晚于2030年,实现100%绿色电力”的目标。

联想、中科曙光、华为等大型数据中心基础设施供应商也在踊跃探索利用绿色能源技术为数据中心“瘦身”的路径。例如,联想自主研发的“温水水冷”技术能够把整体PUE降到1.1以下,降低42%以上的能耗和间接碳排放,入选《国家绿色数据中心先进适用技术产品名录》。中科曙光自主研发的浸没式相变液冷技术可将数据中心PUE值降至1.04,能效比提升30%以上。华为对于“下一代数据中心”的定义也将清洁能源的大规模应用作为一大核心点,并指出叠光叠储、余热回收等节碳技术的发展将有效帮助数据中心实现可持续发展。

“在‘零碳’发展趋势下,新能源将成为数据中心未来电力的基础来源。”润迅数据集团CEO杨波在接受《中国电子报》记者采访时表示,根据新能源的不同特点和优势,可以优化其在数据中心的广泛应用。比如,分布式光伏具备就近建设、就近供电、成本较低的特点,加强分布式光伏建设,可提升新能源的供电量,采用电网结合应急电源的方式,可利用储能提高数据中心的供电稳定性。

分布式储能正在成为新风口

《指导意见》提出,采用分布式储能、“光伏+储能”等模式推动能源供应多样化,提升能源电子产品在新型基础设施领域的应用水平。面向“东数西算”等重大工程提升能源保障供给能力,建立分布式光伏集群配套储能系统,促进数据中心等可再生能源电力消费。

杨波指出,持续稳定的供电是数据中心正常运行的基本条件。在绿色转型发展趋势下,若能加快新能源供电,与当地电网有机结合实现数据中心稳定供电,不仅是IDC企业迫切希望的,同时也更好地满足了终端用户个性化用电需求。

由于光伏、风电等新能源电力输出具有间隔性、随机性和波动性等特点,能够快速响应,且作为不间断电源(UPS)在停电时确保重要负荷供电的分布式储能系统成为数据中心行业的一个新风口。

落地在深圳市大梅沙社区的万科中心园区就采用了零探智能400kWh/200kW分布式储能系统,可根据用户侧负荷的特性曲线和光伏发电出力的变化配备400kWh/200kW储能,实现“分布式电源自律控制、柔性负荷自治控制”,达到能源需求与生产供给协调化以及资源优化配置的目的。

国网新疆电力有限公司也在探索通过分布式储能打造绿色数据中心的路径。项目建设中,基于华云云平台的分布式存储能自动进行应用感知,适配不同的应用负载模式,利用标准化的硬件设施构造存储资源池,虚拟化已有的存储设施空间,打破数据调度壁垒,实现互联互通,从而提升运维效率,降低IT成本。

世纪互联高级副总裁朱华此前表示,IDC行业可以着手做一些分布式储能加数据中心,可以用RN架构里面其中50%的容量做储能,同时在整个内部还可以做一些峰谷套利和新能源消纳,这里面还潜藏着将来可以无限应用的场景等待大家共同探索。

微电网有望成为保障用电最优解

《指导意见》提出,探索开展源网荷储一体化、多能互补的智慧能源系统、智能微电网、虚拟电厂建设,开发快速实时微电网协调控制系统和多元用户友好智能供需互动技术,加快适用于智能微电网的光伏产品和储能系统等研发,满足用户个性化用电需求。

近年来,伴随可再生能源利用率持续提升,以及储能成本的迅速下降,数据中心电网结构也在持续优化升级。业内观点认为,数据中心将整合冷热电联产、可再生能源、燃料电池和储能,成为微电网的重要落地场景,未来消纳全球微电网发电量有望达30%以上。

微电网由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成,主要是利用储能和控制装置,实现分布式电源与本地负荷电力电量自平衡。目前数据中心微电网落地项目已不在少数。例如张北云计算基地绿色数据中心新能源微电网项目是国家发展改革委、国家能源局联合公布的第一批28个新能源微电网示范项目之一,总装机规模220兆瓦,项目建成后年发电量约4.5亿度,目标可再生能源渗透率超过100%。

杨波指出,微电网具备孤网运行能力、日常输送电能能力等,探索微电网的应用推动新能源成为数据中心常用能源。实际上,微电网的存在可以被看做是一个“调度者”,帮助数据中心平衡储能、柴油发电机、大电网、可再生能源发电,进一步提高可再生能源应用占比。

值得一提的是,绿色可再生能源、分布式储能、微电网理论上可以成为数据中心能源转型的解决方案,但现实中的落地仍然存在一些堵点。袁钰分析称,如光伏、抽水蓄能等绿色可再生能源,受天气、季节影响,发电量波动较大,但数据中心的用电稳定性要求较高,因此绿色可再生能源并网助力数据中心能源转型存在较大难度。而分布式储能、微电网也存在技术和接入方面的问题。

高小淇表示,数据中心能源转型的痛点还包括仅靠市场化交易无法实现100%绿电;集中式新能源无法直接给数据中心供电,源网荷储系统投资高、回收期长,复制推广难度大等诸多问题。他指出,应发挥数据中心的集群作用和绿色能源应用经验,加强与产业链上下游企业的交流合作,促进全链条融合创新,开发新技术、创造新模式、应用新产品,深化绿色选址、绿色设计、绿色采购、绿色制造、绿色运营的可持续发展体系。

袁钰建议,主管部门方面,由地方工信、科技部门牵头,研究出台适合本地数据中心行业能源转型的激励政策,鼓励光伏、锂离子电池等较成熟的能源电子产品在数据中心行业的应用;企业主体方面,面向不同规格数据中心能源转型需求,发布定制化解决方案,以光电子器件、功率半导体器件等数据中心能源电子核心部件为重点,着力攻关小尺寸、高效率、高可靠性等产品性能难题;行业协会方面,构建全国通用的数据中心能源转型互通兼容认证体系,助力政策落实、加速数据中心行业能源转型。

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