数据中心配电系统发展新趋势

    配电系统的重要组成是UPS，它保证了数据中心的电源稳定，但是随着数据中心规模的不断扩大，UPS的耗电也变得越来越多。除了传统的针对UPS和电池的节能技术升级以外，飞轮UPS成为配电系统节能发展方向。

    飞轮被视为标准酸性铅电池或标准UPS的替代品，它的作用是提供30秒钟左右的短暂断电，直到数据中心柴油机发电器启动。飞轮通过7700转/分钟的转动存储大动能，需要时借助双向IGBT电源转换器瞬间释放，一个单独飞轮可支持一个150千伏安UPS按照75%的载荷连续运行30秒。飞轮储能作为一种机械储能的方式，比传统化学蓄电池的效率高8%左右，达到98%。

    飞轮的优势体现在环保优于铅酸蓄电池，其体积小巧，更加节省空间，此外，飞轮更加持久耐用，使用寿命达20年，可在0°～40°摄氏度温度下工作，从而不必配用成本昂贵的空调，具有非常出色的节能环保的效果。飞轮主要供应商为推出CleanSource的艾科沃(ActivePower)公司。

    在国外，大型数据中心为追求更好的绿色节能效果，会采用飞轮替代传统UPS方案。以雅虎“鸡舍”数据中心为例，雅虎“鸡笼”的每个“鸡翼”大约消耗3.6兆瓦电能，各排机柜以200千瓦的增量为一组，每一部分都由从ActivePower公司定制的旋转飞轮提供电力支持。据透露，这个项目的每兆瓦可节省电费500万美元，冷却的节省是其中一个主要因素。目前为止，雅虎公司已经从美国ActivePower公司定制旋转飞轮UPS总计达20兆瓦。

    位于美国科罗拉多州的Broomfield数据中心，是世界上最早同时也是规模最大的使用机架冷却方案的数据中心。该数据中心应用“机架冷却系统+节能冷水机组+飞轮UPS”方案实现了能源的节省和空间的节约。除此之外，VISA、3M等国际知名公司新建数据中心均已采用飞轮产品。

    国内部分用户队飞轮尚有疑虑。有用户认为飞轮技术有一定的技术优势，如不需要蓄电池，效率较高等，但是就中国目前数据中心后备时间的配置习惯看，通常为15～60分，对发电机的性能要求很高，如果抗冲击能力差，启动失败，飞轮技术就无法支撑那么长时间。实际上，这种担心完全没有必要，柴油发电机组的历史非常悠久，现在都100多年了，技术非常可靠，综合性能很好，启动非常快，很方便。

    与此同时，对国内用户来说，目前市电电源的可靠性达到3个99(99.9%)，有些重要的负载更采用双路市电供电，市电的可靠性可以说已经达到了4个9，即99.99%。万一市电中断，后备电源的可靠性也可以达到3个9，从市电到后备电源的切换，在技术上只需要10秒的时间，这是一个公开的标准。目前，欧洲已经将这个时间定在了8秒。目前国内很多数据中心，多采用2N以上结构，使用飞轮UPS完全可以满足应用。<