日前，國家能源局在京召開例行新聞發(fā)布會。國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長劉亞芳介紹，截至2022年底，全國已投運新型儲能項目裝機規(guī)模達870萬千瓦，平均儲能時長約2.1小時，比2021年底增長110%以上。

　　ups儲能的發(fā)展可謂高歌猛進，這將影響到各行業(yè)的用電情況，對于依靠電能進行不間斷運行的數(shù)據(jù)中心而言尤其如此。并且，儲能與數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳關系越發(fā)密切，如何發(fā)展儲能也成為數(shù)據(jù)中心重點關注話題。

　　數(shù)據(jù)中心為什么需要ups儲能

　　對于數(shù)據(jù)中心而言，在當前階段，變革能源供電形式的主要目的是穩(wěn)定用電，并以此來進行節(jié)能減碳、削峰填谷，而儲能在這些層面均能夠發(fā)揮效用。

　　穩(wěn)定用電上，數(shù)據(jù)中心用電可以分為應急電源與常用電源，在理論上，儲能在這兩方面均能夠起到穩(wěn)定發(fā)電的作用。一是儲能可以替代柴發(fā)進行應急，作為數(shù)據(jù)中心的備用電源，能夠在市電斷電時，提供穩(wěn)定的供電；二是儲能能夠成為數(shù)據(jù)中心的一路主供電源，通過并網(wǎng)為數(shù)據(jù)中心提供高安全性的日常供電。

　　節(jié)能減碳上，數(shù)據(jù)中心需要提升新能源的利用率，但太陽能、風能等常用新能源受自然因素影響大，供電并不穩(wěn)定，不符合數(shù)據(jù)中心的用電需求。通過儲能則可以解決這一問題，提升新能源供電的穩(wěn)定性，最終，通過利用新能源供電達到減少碳排放的目的。換句話說，儲能通過存儲新能源為數(shù)據(jù)中心碳排放的降低提供了條件。

　　削峰填谷上，ups儲能的形式?jīng)Q定了其可以選擇性的在用電高峰放電，在用電低谷進行蓄能，具備調節(jié)作用，能夠參與到電力市場調峰、輔助調頻等行為中，讓數(shù)據(jù)中心從中獲益。

　　基于此，理想化的ups儲能可以通過存儲的形式，為數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)定新能源供電，并能夠將之用于應用或日常供電中，達到節(jié)能減碳、削峰填谷的目的。

　　值得一提的是，數(shù)據(jù)中心與儲能的結合已經(jīng)受到各個地方的重視，多個地方出臺相關政策推動其發(fā)展。如去年10月，山東省工信廳發(fā)布了《關于深化改革創(chuàng)新促進數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展的若干措施》，文件提出，啟動“風光儲能+大數(shù)據(jù)中心”建設，數(shù)據(jù)中心可再生能源使用比例提高10個百分點、達到25%以上。

　　同樣是去年10月，深圳市發(fā)改委發(fā)布公開征求《深圳市關于促進綠色低碳產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的若干措施（征求意見稿）》意見的通告，文件指出，因地制宜布局儲能設施。鼓勵數(shù)據(jù)中心、5G基站、充電設施、工業(yè)園區(qū)等結合電網(wǎng)需求布局儲能系統(tǒng)，對已并網(wǎng)投運且裝機規(guī)模1兆瓦以上的電化學儲能項目，按照實際放電量給予最高0.2元/千瓦時的支持，每個項目支持期限3年，資助總額最高300萬元。

　　由此可見，數(shù)據(jù)中心與儲能結合發(fā)展既有政策加持，也有行業(yè)需求，已經(jīng)具備進一步發(fā)展的先行條件。

　　ups儲能面臨哪些挑戰(zhàn)

　　數(shù)據(jù)中心與儲能充分結合發(fā)展是大勢所趨，但從目前的情況來看，儲能依舊處于相對早期的階段，與應用的理想狀態(tài)還有一定差距，究其原因，主要是以下兩點。

　　1、龐大的能源存儲需求

　　數(shù)據(jù)中心是高耗能產(chǎn)業(yè)，其運行需要的用電量十分龐大。以機柜數(shù)1000，單機柜2.5kWh的A級數(shù)據(jù)中心為例，其運營期間用電量可達到2500kWh。而對于備用電源的要求的負荷量還遠不止于此，據(jù)《GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》，A級數(shù)據(jù)中心柴發(fā)燃料存儲量宜滿足12h用油，也就是說，如果想要儲能取代柴發(fā)，成為此座數(shù)據(jù)中心的備用電源，至少需要3萬kWh（即30WMh）電能儲備。想要作為常用電源，需要的電量無疑更為龐大。

　　就數(shù)據(jù)中心自身而言，在當前階段，進行如此巨大的新能源電能存儲可謂挑戰(zhàn)重重。

　　首先，數(shù)據(jù)中心通過新能源獲取如此級別的電量本身便有較大難度。如分布式光伏雖然在數(shù)據(jù)中心應用較為廣泛，技術也相對成熟，但其發(fā)電量存在上限，想要支撐數(shù)據(jù)中心運行還需進一步的突破；再比如氫能，其供能雖然更為高效，但利用難度大，技術要求高，在數(shù)據(jù)中心的應用上還處于實驗性階段，未達到大規(guī)模推廣的條件。

　　其次，儲能容量方面，數(shù)據(jù)中心備用電源的電量需求已經(jīng)達到兆瓦級（MW），考慮到冗余配置的問題，在實際中對容量的要求可能會更高。但數(shù)據(jù)中心上的存儲能力還相對較低，以廣泛應用的電化學儲能為例，其大多數(shù)產(chǎn)品的容量多數(shù)僅能應用于UPS，根據(jù)《GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》，A級數(shù)據(jù)中心中，當柴發(fā)作為備用電源時，不間斷電源系統(tǒng)電池最少備用時間為15min，依舊以機柜數(shù)1000，單機柜2.5kWh的A級數(shù)據(jù)中心為例，其存儲量約為625kWh，遠達不到兆瓦級別的容量要求。

　　再次，在建設上，儲能設備是數(shù)據(jù)中心供配電的一部分，且占據(jù)空間較大，其建設必然會影響整個數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃布局，同時，并網(wǎng)過程流程復雜，會涉及多個不同系統(tǒng)的協(xié)調、兼容等。

　　此外，成本方面，雖然理論上可以進行削峰填谷，但投入成本也較高，這既包括采購、建設成本，也包含儲能系統(tǒng)的運維成本。數(shù)據(jù)中心運行周期可長達20—30年，增加或者改進儲能系統(tǒng)均需要進行長期管理，乃至需要培養(yǎng)專業(yè)的技術人員進行運營維護，既增加運維難度，也增加了運維成本。

　　2、應用安全問題

　　數(shù)據(jù)中心要綠色低碳發(fā)展，更要安全穩(wěn)定，這就要求各個環(huán)節(jié)所運用的技術必須是成熟的，對于相關隱患也要有多種應對方案，但儲能目前存在著一定的安全隱患。

　　以當前已經(jīng)應用較多的鋰電池為例，其體積小、重量輕、使用壽命長，行業(yè)對其前景普遍看好，但即便如此，其應用進程卻沒有如預期一樣，一個重要原因就是可能存在的安全問題。甚至可以說，近年來鋰電池安全事故頻發(fā)。

　　以電動車為例，因為鋰電池故障導致失火爆炸的新聞可謂屢見不鮮，鋰電池已經(jīng)被貼上不安全的標簽。并且，鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應用還需要配套的電池管理系統(tǒng)籌，通過長期實踐來防止熱失控等，有著不低的應用難度，這也造成了應用鋰電池的疑慮。相對的，鉛酸電池在安全性的表現(xiàn)上更加穩(wěn)定，應用方案也較為簡便，這就導致數(shù)據(jù)中心依舊偏愛鉛酸電池。

　　同時，ups儲能系統(tǒng)的搭建也不僅僅是鋰電池，還涉及到相關儲能設備的建設、氫能的探索、充足能源的輸出乃至微電網(wǎng)的構建等，均需要更加完備的安全方案。沒有安全，在數(shù)據(jù)中心上，儲能也就沒有應用的根基。

　　ups儲能發(fā)展的可行性探索方向

　　數(shù)據(jù)中心是與數(shù)字化息息相關的新型基礎設施，安全性、穩(wěn)定性是基本要求，同時市場環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心的建設運維也需要符合企業(yè)效益。儲能作為數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳的必要一環(huán)，在發(fā)展過程中也需要符合這些條件，同時結合儲能現(xiàn)有特征與不足進行發(fā)展，即儲能需要穩(wěn)定新能源供給，并且要在安全基礎上降低儲能成本，提高存儲容量，增強儲能的供電能力。

　　根據(jù)現(xiàn)有實踐與探索，滿足以上條件的發(fā)展方向有兩個：一是進一步提升數(shù)據(jù)中心自身儲能能力；一是數(shù)據(jù)中心通過與發(fā)電站、儲能站等進行多站融合的模式來提高新能源利用的穩(wěn)定性、安全性。

　　增強數(shù)據(jù)中心自身儲能能力方面，目前具有實際意義集中表現(xiàn)為儲能容量方面的突破。如清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院合作的“SPEAR”創(chuàng)新示范工程，其儲能容量達2MWh，輸出功率達1MW；微軟在去年6月啟動的燃料電池項目，其運行功率達到了3MW，已經(jīng)能夠滿足部分數(shù)據(jù)中心的備用電源需求。

　　這表明通過技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心儲能容量能夠實現(xiàn)質的提升，具備替代柴發(fā)的可能，不過相關項目也具備明顯的實驗性質，想要進行推廣和應用還需進一步增強安全性與穩(wěn)定性，并且在成本上也要符合市場需要。

　　多站融合方面，其具備資源集約、系統(tǒng)融合及功能互補的特征，通過此，數(shù)據(jù)中心能夠有效解決自身的“短板”問題，如其中的發(fā)電站與大型儲能站，能夠保證新能源充足、安全與穩(wěn)定，數(shù)據(jù)中心與之充分結合后，便能夠解決其在大規(guī)模新能源獲取與儲存容量方面遇到的困難，滿足數(shù)據(jù)中心對于新能源供電的要求，最終實現(xiàn)綠電生產(chǎn)、平抑峰谷、降低排放等多重目標。

　　值得注意的是，在多站融合的過程中，人工智能的應用與大數(shù)據(jù)分析是極為重要的一點，這是因為多站融合涉及多個系統(tǒng)的協(xié)調，在進行削峰填谷時，還必須具備較高的儲能資源調度預測能力和聚合能力，均需要人工智能與數(shù)據(jù)分析的支撐。

　　更多的儲能站項目也在規(guī)劃建設中，據(jù)媒體不完全統(tǒng)計，僅去年12月一個月份，便有約28個新型儲能項目完成并網(wǎng)交付，其中更是包括了多個百兆瓦級容量的獨立共享儲能電站并網(wǎng)。相關政策也在增多，據(jù)資料，2021年以來，山東、湖南、浙江、內蒙等多個省份陸續(xù)出臺了儲能建設指導意見，鼓勵投資建設共享（獨立）儲能電站，采用政策傾斜的方式激勵配套建設或共享模式落實新型儲能的新能源發(fā)電項目，為數(shù)據(jù)中心進行多站融合打下了基石。