無電池UPS挑戰(zhàn)傳統(tǒng)電源觀念

提起UPS電源，人們自然會想到龐大的蓄電池組。如今，來自美國的ActivePower公司的飛輪UPS產(chǎn)品完全顛覆了這一傳統(tǒng)觀念，用精巧的飛輪替代了鉛酸電池，將UPS電源帶入全新境界。

人們對此的疑問是：沒有了電池的UPS還是UPS嗎？它的能效、可靠性等等還能得到保障嗎？對此，美國ActivePower公司大中國區(qū)總裁王桓的回答是，世界上第一臺計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”(ENIAC)，占地面積達(dá)170平方米，重達(dá)30噸，能在1秒鐘內(nèi)進(jìn)行了5000次加法運(yùn)算和500次乘法運(yùn)算，而現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)呢？

伴隨技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求的改變，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不可避免。如今，飛輪UPS已在國內(nèi)大型數(shù)據(jù)中心中廣泛應(yīng)用，全球最大的搜索引擎和最大的軟件企業(yè)的云計(jì)算中心以及VISA、3M等國際知名公司在新建的數(shù)據(jù)中心中均開始采用飛輪UPS產(chǎn)品。傳統(tǒng)UPS正面臨來自飛輪UPS的挑戰(zhàn)。

固有優(yōu)勢令人側(cè)目

其實(shí)，飛輪儲能并不是什么新概念。最早的UPS即采用機(jī)械儲能方式，是帶有一個大飛輪的電動機(jī)——發(fā)電機(jī)組，在發(fā)電機(jī)上帶有一個數(shù)噸重的飛輪，市電停電后該發(fā)電機(jī)可以維持正常供電數(shù)秒鐘。然而，由于飛輪體積龐大，噪音、穩(wěn)定性均達(dá)不到要求，不具備規(guī)模應(yīng)用的條件。

直到20世紀(jì)60~70年代，才由美國宇航局研究中心開始把飛輪作為蓄能電池應(yīng)用在衛(wèi)星上。到了90年代后，由于高強(qiáng)度碳素纖維復(fù)合材料的出現(xiàn)，大大增加了單位質(zhì)量中的動能儲量；磁懸浮技術(shù)和高溫超導(dǎo)技術(shù)的研究進(jìn)展迅速，利用磁懸浮和真空技術(shù)，使飛輪轉(zhuǎn)子的摩擦損耗和風(fēng)損耗都降到了最低限度；以及電子電力技術(shù)的新進(jìn)展，給飛輪儲能技術(shù)帶來了巨大的發(fā)展空間。

飛輪UPS由于自身的機(jī)械儲能方式，較之傳統(tǒng)電源的化學(xué)儲能方式，不僅供電效率大幅度提高，可靠性也遙遙領(lǐng)先。據(jù)業(yè)界的統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)UPS70%的故障是由蓄電池引起的，蓄電池經(jīng)已成為傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)中最不可靠的組成部分之一。而飛輪UPS在高速旋轉(zhuǎn)的過程中儲能和放電過程均可準(zhǔn)確監(jiān)控和計(jì)算，可靠性幾近完美，過去困擾業(yè)界的零毫秒切換，亦可輕松實(shí)現(xiàn)。

節(jié)能派上大用場

據(jù)調(diào)查，超過70%的全球1000企業(yè)都將在今后5年內(nèi)對數(shù)據(jù)中心的設(shè)備進(jìn)行更新與擴(kuò)展，應(yīng)用和計(jì)算密度的快速增長，使得資本壓力不斷上升，數(shù)據(jù)中心的電力消耗在過去10年增長了5倍，一臺1U服務(wù)器的使用成本高達(dá)采購成本的2倍，并且還在繼續(xù)增加、能源價格飆升也導(dǎo)致更加困難的局面。。能源消耗所帶來的成本已經(jīng)成為IT業(yè)行業(yè)所消耗運(yùn)營成本的30%到50%這其中，UPS、空調(diào)等周邊設(shè)備的耗電量大大高于主機(jī)電量。這種持續(xù)增加的運(yùn)營成本，如果不能加以改造，將成為數(shù)據(jù)中心用戶心中永遠(yuǎn)的“痛”。

與傳統(tǒng)UPS電源相比，飛輪UPS的優(yōu)勢在節(jié)能方面的非常明顯。首先，其供電效率高達(dá)98%，較之傳統(tǒng)電源高出5%—6%。資料顯示，例如一個10MW的數(shù)據(jù)中心供電效率每提高1%，一年節(jié)省電費(fèi)就超過70萬元；其次，飛輪UPS環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)，可以在攝氏0度—40度之間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

過去用來為電池降溫的空調(diào)不需要了，IT相關(guān)設(shè)備的電力消耗大幅度降低。據(jù)美國權(quán)威機(jī)構(gòu)測算，使用ActivePower公司一個飛輪UPS節(jié)省下來的電力足夠101個家庭使用一年。在能耗矛盾已成突出矛盾的今天，飛輪UPS的節(jié)能特性使之倍受關(guān)注，也是其開始在歐美大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。

不容忽視的綠色環(huán)保

當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放量已占到全球二氧化碳排放量的2%，每年信息設(shè)備要向大氣層排放大約3500萬噸的廢氣，相當(dāng)于整個航空工業(yè)的二氧化碳排放量。歐洲已推出新的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。美國證券交易委員會也已發(fā)布了一個關(guān)于上市公司必須向投資者披露與氣候變化有關(guān)的風(fēng)險的新的指南。今年4月，美日歐達(dá)成綠色數(shù)據(jù)中心協(xié)議，美國能源部、美國環(huán)境保護(hù)署、歐盟行為準(zhǔn)則和日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)部對此十分支持。

我國在十一五規(guī)劃中積極提倡和推廣使用可再生能源，發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)，成為實(shí)現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

飛輪UPS完全拋棄傳統(tǒng)蓄電池，完全無污染，無排放、百分之百可回收，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色電源系統(tǒng)建設(shè)。使用ActivePower一個供電系統(tǒng)即可每年減少818噸CO2排放。2000年至今，ActivePower已經(jīng)消除了超過190萬節(jié)鉛酸蓄電池(約含2.7萬噸鉛)的使用，減少了超過80萬噸CO2的排放，符合世界經(jīng)濟(jì)低碳化的世界潮流。

當(dāng)然，飛輪UPS也受到了一些質(zhì)疑，比如儲能時間過短，在國內(nèi)機(jī)房現(xiàn)有條件下，能否與油機(jī)安全切換等等。即便如此，來自飛輪UPS的挑戰(zhàn)依然不容小覷。