当前,数字经济蓬勃发展,数据中心担负着数据流的接收、处理、存储与转发等,是数字经济的底座,具备不间断运行的特征,这需要长期持续安全稳定的供电,电网供电之外,应急电源也必不可少。其中,柴发(即柴油发电机组)是一种被广泛采用的应急电源设备。

不过,并非所有的柴发都能够满足数据中心对的需要,那么,数据中心对柴发的要求是什么?柴发应如何满足这些要求?数据中心在选择柴发时注意点又是什么?潍柴电力系统事业部能源电力销售公司总经理王仙伟在IDCC2021年度盛典上进行了详细阐述。

潍柴电力系统事业部能源电力销售公司总经理王仙伟

数据中心对柴发的要求集中在两方面

作为供电系统的重要组成部分,柴发的技术已经较为成熟,其系统简单,起动、带负荷和停机时间短,操作、维修难度较小。在充足燃料的支持下,柴发可以长时间提供稳定、安全电能,可以说天然符合数据中心的用电需求。

数据中心在数字经济中具有基础性的作用,为了保证自身安全、稳定的运行,在设计、建设、运营等方面具有严格的规划和要求,对于柴发也是如此,王仙伟表示:这主要包括两方面,一是法规的要求,二是作为客户的数据中心相关企业的要求。

法规要求方面,数据中心在柴发上主要的行业规范是YD/T502,包括一步加载能力和启动时间等,其中,一步加载能力要求50%的加载必须达到G3,一分钟必须加到100%的负荷,启动成功率>99%,间隔时间不能大于10秒,这也是柴发必须满足的硬性要求,只有此才能够应用到数据中心上。

数据中心相关企业要求方面,主要是围绕成本和碳排放,柴发的购买、日常运维、应急启动都会带来费用的支出,是数据中心成本中的一部分,据数据统计,柴发在数据中心整体投资中约占10%,从商业角度而言,数据中心作为柴发用户,必将追求更低的成本;柴发的运维、启动等均会产生较多的碳排放,在“双碳”目标和行业可持续发展内在要求下,节能减排成为数据中心亟待解决的问题,对减少碳排放也就提出了更高要求。此外,为了节约交付时间、空间,数据中心也要求柴发采用模块化设计、降低体积重量。

需求因素驱动柴发技术进步

法规和数据中心相关企业的要求无疑带来了更多的挑战,只有满足了相应的需要,柴发才能够在数据中心得到应用。不过,王仙伟指出,这也是驱动柴发技术进步的因素。

作为商品,柴发需要进入到市场中实现商业化,法规的要求,数据中心等客户的要求是柴发实现应用乃至于在更广范围内进行推广的标准,或者更确切的说是门槛,只有提升技术才能更好地进入市场,只有满足了相应要求才能够获得效益。

为了更好地达到法规的要求,柴发技术不断更新,包括内燃机技术、增压器、高压共轨、扭矩的进步,使得柴发带载能力、燃烧效率、启动响应速度等得到提升,以潍柴为例,其目前已经可以做到单步加载70%(额定功率)满足G3的标准,启动时间缩短至9秒。

数据中心要求柴发成本更低、碳排量更低、质量更小,柴发通过相应技术的革新正逐步达成。如柴发使用油和气的配合来减少油耗,满足燃油经济性的要求,降低成本;通过升级燃油系统,优化尾气处理技术路线,有效减少了碳排放。

数据中心选择柴发时要注重平衡

作为主要应急电源设备,柴发在数据中心的作用不可谓不重要,数据中心的要求也越发明确,但在选择数据中心时,除了满足法规的相关要求,王仙伟认为,数据中心还应注重功率、经济性、碳排放三方面的平衡。

根据统计,数据中心常用柴油发动机功率基本上在1000KW到3000KW之间,目前在中国主流的数据中心基本上是1800KW和2000KW的机组功率,以及10%的超负荷带载能力。

根据潍柴的实践,王仙伟为数据中心提出了柴油发电机选择的推荐。他推荐1800KW数据中心使用60L左右,最大70L的发动机,可以在发电功率、成本、碳排放方面达成一个较好的平衡。2000KW数据中心的推荐值是66L,最大76L,可以达到较优效果。

目前来看,柴发在数据中心应急电源上扮演着不可或缺的角色,是数据中心长期稳定安全运营的重要因素。数据中心对柴发的要求则推动了柴发技术的进步,但数据中心在选择柴发时还要做好功率、经济性、碳排放三方面的平衡,以在满足自身需要的同时最大程度的实现经济效益,实现节能减排。

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