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數(shù)據(jù)中心未來(lái)供電技術(shù)發(fā)展淺析

雙擊自動(dòng)滾屏 發(fā)布者:精密空調(diào) 發(fā)布時(shí)間:2016-07-15 09:06:41 閱讀:次【字體:

1 引言

隨著數(shù)據(jù)中心技術(shù)的大規(guī)模建設(shè),以及更為關(guān)注能源利用效率,數(shù)據(jù)中心供電技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向一定是市電直供技術(shù),在降低前期投資成本的同時(shí),還通過(guò)高效率供電減少后期運(yùn)營(yíng)成本。如圖1所示,未來(lái)供電技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)是高壓/集中式/交流大UPS向低壓/分布式/直流小UPS方向發(fā)展,由機(jī)房外集中式鉛酸電池向IT機(jī)柜內(nèi)分布式小(鋰)電池等方向發(fā)展,從化石能源向綠色能源方向發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心供電不間斷的核心在于不間斷電源及其電池技術(shù),因此電池連接的位置也決定了不同的供電架構(gòu)。目前,業(yè)界主流的備用電池電壓從高到低分別有UPS的400多伏,到直流電源的380V、240V及48V,甚至電池內(nèi)嵌到IT設(shè)備內(nèi)的12V等。圖2是目前業(yè)界在數(shù)據(jù)中心供電方面的主要技術(shù)方案,首先從集中式400多伏鉛酸電池的傳統(tǒng)UPS,其次到標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器不用定制、240V電池直掛輸出母線的240V高壓直流技術(shù),接著還有服務(wù)器采用定制48V或者380V輸入電源的48V直流或者380V高壓直流電池直掛技術(shù),最后再到Google等的12V電池直掛服務(wù)器主板輸入方案。電池越靠近末端服務(wù)器主板或者CPU,供電系統(tǒng)越為分散,相應(yīng)的IT系統(tǒng)也更為分布式;電池越靠近末端,供電系統(tǒng)的定制化程度越高,普通用戶規(guī)模開(kāi)展的難度也越大;電池越靠近末端,對(duì)IT電源及電池的控制管理水平要求也越高。最后,電池越靠近末端,從電網(wǎng)到CPU供電路徑上的轉(zhuǎn)換級(jí)數(shù)也相應(yīng)減少,帶來(lái)更高的轉(zhuǎn)換效率,但可能在低壓側(cè)傳輸損耗又會(huì)增加。因此,對(duì)比集中式和分布式、高壓還是低壓,選擇不同的供電架構(gòu),會(huì)很大程度上影響供電系統(tǒng)可靠性、供電效率、造價(jià)成本等,還有技術(shù)、生態(tài)的成熟性以及應(yīng)用靈活性等。

  2 380V的高壓直流系統(tǒng)

(1) 傳統(tǒng)的380V直流暫時(shí)沒(méi)有市場(chǎng)

380V高壓直流技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了很多年,也有很多研究和標(biāo)準(zhǔn)等,雖然較傳統(tǒng)的UPS及48V通信電源系統(tǒng)有很多優(yōu)勢(shì),但涉及IT設(shè)備電源的定制以及直流供配電等配套的跟進(jìn),截至目前開(kāi)展的應(yīng)用規(guī)模都很小,基本停留在實(shí)驗(yàn)室試點(diǎn)階段。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的設(shè)備復(fù)雜多樣,涉及很多行業(yè)及不同供應(yīng)商,如果僅僅為了適應(yīng)380V直流供電,數(shù)據(jù)中心內(nèi)的全部設(shè)備都要定制,那么帶來(lái)的成本增加及開(kāi)展難度就足以抵消了其節(jié)能利好,不僅在數(shù)據(jù)中心租賃方難以推廣,在用戶側(cè)也無(wú)法接受,因此截至目前業(yè)界開(kāi)展的380V高壓直流項(xiàng)目規(guī)模都很小,示范意義大于實(shí)際節(jié)能收益。

(2) 380V高壓直流在未來(lái)新能源方面存在一定應(yīng)用空間

隨著太陽(yáng)能、風(fēng)能及燃料電池等綠色能源的發(fā)展,這些分布式供電可能在未來(lái)會(huì)推進(jìn)380V高壓直流電源技術(shù)的發(fā)展。因?yàn)榇蟛糠值姆植际角鍧嵞茉赐ǔ6际遣▌?dòng)性的,需要先整流穩(wěn)壓形成直流并經(jīng)電池儲(chǔ)能后才可以直接用于數(shù)據(jù)中心供電,如圖3所示。而傳統(tǒng)的48V電源系統(tǒng)因?yàn)殡妷狠^低,傳輸損耗及線纜投資較大,不適合于較大規(guī)模的分布式能源使用。相對(duì)而言,380V高壓直流系統(tǒng)在這方面有較大優(yōu)勢(shì)。在IT設(shè)備側(cè),可以由DC/DC變換器直接將380V高壓直流降壓到12V或5V甚至更低電壓,減少了電源內(nèi)部AC/DC整流環(huán)節(jié),整個(gè)供電路徑上效率較高,很可能是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。但同樣涉及IT設(shè)備電源的定制,以及依賴電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,短期內(nèi)仍無(wú)法規(guī)模開(kāi)展。

3 基本不用定制的240V直流

針對(duì)380V高壓直流技術(shù)不夠成熟,且需要定制IT設(shè)備電源等問(wèn)題,目前在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的240V高壓直流技術(shù)很好地解決了380V高壓直流的這些問(wèn)題。源于220V電力電源技術(shù)和48V通信電源技術(shù)的240V高壓直流,具有較為成熟的技術(shù)及生態(tài)積累,以及絕大多數(shù)的IT設(shè)備不用任何改造,可直接由240V高壓直流直接供電。此外,240V高壓直流技術(shù)具有高達(dá)96%的效率、智能節(jié)能休眠、高可靠性、熱插拔易維護(hù)等特性,這些優(yōu)點(diǎn)大大普及了240V高壓直流技術(shù)在國(guó)內(nèi)的開(kāi)展實(shí)用。圖4是中國(guó)電信統(tǒng)計(jì)的240V供電IT設(shè)備增長(zhǎng)情況。截至目前,全國(guó)已經(jīng)有近10萬(wàn)臺(tái)以上IT設(shè)備運(yùn)行在240V高壓直流下。

(1)市電+240VHVDC50%+50%

目前,業(yè)界以騰訊為首的互聯(lián)網(wǎng)公司提出的基于240V高壓直流技術(shù)衍生出來(lái)的市電+240V高壓直流供電架構(gòu),正進(jìn)一步改變傳統(tǒng)UPS等靠硬件多重冗余來(lái)保障可靠性的高投入低能效模式。

對(duì)于目前大多數(shù)的雙電源服務(wù)器,可以采用如圖5所示的一路市電直供,另外一路來(lái)自240V高壓直流的供電架構(gòu)。服務(wù)器電源內(nèi)部自動(dòng)均流,市電和240V高壓直流各承擔(dān)一半負(fù)載。由于市電直供支路可以達(dá)到近100%的供電效率,而240V高壓直流供電具有的節(jié)能休眠控制策略可使其效率在全負(fù)載范圍內(nèi)達(dá)到94%~96%,這樣均分負(fù)載情況下的綜合供電效率高達(dá)97%~98%,比傳統(tǒng)的UPS供電架構(gòu)效率高出很多,特別如圖6所示的輕載下高壓直流的節(jié)能休眠特性,在保證2N供電可靠基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)市電直供技術(shù)的高效率。當(dāng)然,對(duì)于少量的單電源服務(wù)器,可以直接掛接在240V高壓直流支路上。

(2)市電+240VHVDC100%+0%服務(wù)器主從模式

在前面市電+240V高壓直流數(shù)據(jù)中心側(cè)不用任何變化,如果能在服務(wù)器的電源上做些主從設(shè)置,或者目前部分廠家的服務(wù)器具備支持休眠一個(gè)電源的功能,那么這種主從模式下,市電主供、高壓直流系統(tǒng)休眠后備,綜合供電效率更是高達(dá)99%,如圖7所示,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的超高效率。

實(shí)現(xiàn)服務(wù)器電源主從模式的方式很多,采用騰訊專(zhuān)利的服務(wù)器電源調(diào)壓技術(shù)可以通過(guò)電源硬件上的微調(diào),即可實(shí)現(xiàn)可靠的主從工作及故障切換等,開(kāi)展起來(lái)非常容易,圖8顯示了采用該專(zhuān)利的切換波形。當(dāng)然也可以通過(guò)更為高級(jí)的軟件控制等策略實(shí)現(xiàn)雙電源工作在主從模式下。

采用主從模式工作下的服務(wù)器,由于從電源在市電正常的時(shí)候基本不帶載,因此高壓直流系統(tǒng)可以只是個(gè)容量很小的充電器,大大節(jié)省了240V高壓直流電源系統(tǒng)的投資及空間占用,可以是電源和電池一體柜的簡(jiǎn)單電池柜設(shè)計(jì)。市電正常情況下,市電幾乎承擔(dān)全部負(fù)載,同時(shí)對(duì)電池充電備用,實(shí)現(xiàn)99%的供電效率。當(dāng)市電停電時(shí),電池瞬間承擔(dān)起全部IT負(fù)載,直至柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)正常運(yùn)行,帶起整個(gè)數(shù)據(jù)中心負(fù)載,電池逐步退出并重新被充滿,繼續(xù)等待下一次停電發(fā)生。

采用240V高壓直流技術(shù)可以比傳統(tǒng)供電方案實(shí)現(xiàn)高效率,甚至實(shí)現(xiàn)近100%的市電直供,但其雙電源配置(當(dāng)然也可以類(lèi)似Facebook,采用市電+240V高壓直流的單模塊雙輸入電源設(shè)計(jì)來(lái)降低成本)以及高壓電池等仍不是很完美方案,仍屬于過(guò)渡技術(shù),將會(huì)被新的更好技術(shù)取代。

4 現(xiàn)有12V的市電直供應(yīng)用情況

Google的12V掛電池方案采用分布式電源加分布式電池作掉電備份,原理是每個(gè)服務(wù)器帶一個(gè)電源并配一個(gè)鉛酸電池,市電正常時(shí),市電直接給設(shè)備供電并給電池充滿電。市電中斷時(shí),電池放電備份幾分鐘,直至柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)正常供電。有兩個(gè)顯著特點(diǎn):

①電源產(chǎn)自中國(guó),輸出參數(shù)為13.65V&20.5A,這個(gè)服務(wù)器的總輸出功率不會(huì)超過(guò)250W。有趣的是這個(gè)電池接入開(kāi)關(guān)電源,那么開(kāi)關(guān)電源當(dāng)成一個(gè)UPS看也不為過(guò),就是一個(gè)13.65V輸出的UPS,不會(huì)比市面上幾百塊錢(qián)最低檔次的UPS更貴。

②電池為免維護(hù)鉛酸蓄電池?zé)o疑,從公開(kāi)的資料上可知其容量只有3.2Ah,充其量只能夠維持3~4min以內(nèi)的服務(wù)器掉電保護(hù)時(shí)間。

該方案的核心技術(shù)是電池管理及切換控制,原理如圖9所示,實(shí)現(xiàn)供電效率達(dá)到99.99%。

(2)微軟的12VBBU集中式市電直供方案

圖10是微軟的12V電池BBU集中式市電直供方案,微軟在2010年推出該ITPAC的機(jī)柜服務(wù)器供電方案,從概念圖上看,機(jī)柜采用集中電源供電,并在12V母排集中掛鋰電池備份方案。分為上半?yún)^(qū)和下半?yún)^(qū)單獨(dú)供電,單機(jī)柜達(dá)到18.6kW功率給96臺(tái)服務(wù)器供電。選用的4.5kW服務(wù)器電源也是高效率的電源模塊,通過(guò)12V集中母排給服務(wù)器子機(jī)單元供電。市電正常時(shí),直接給設(shè)備供電,市電中斷時(shí),靠鋰電池短時(shí)間放電過(guò)渡,直至柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)承擔(dān)全部負(fù)載。

(3) 隨著功率增加,12V將不再適合于數(shù)據(jù)中心

從前面的兩個(gè)案例可以看出,不管是Google的12V帶電池分布式小UPS供電方案,還是微軟的12V鋰電池BBU半集中式供電方案,都實(shí)現(xiàn)了市電直供近100%的供電效率。但12V電池要么直接掛在IT設(shè)備內(nèi),要么就安裝在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi),主要的目的都是為了盡量減少12V低壓供電的傳輸損耗。谷歌12V分布式供電雖然12V傳輸損耗較小,但電源和電池?cái)?shù)量大、成本高、電源負(fù)載率、效率偏低;而微軟的12V集中式供電的電源和電池?cái)?shù)量少、成本稍低、負(fù)載率高、電源效率高,但12V傳輸損耗大,兩者都存在一定不足。

隨著業(yè)界IT機(jī)柜功率的不斷增加,以及對(duì)能效的更高要求,12V低壓傳輸損耗及成本會(huì)成為嚴(yán)重的限制。例如,對(duì)于12kW的機(jī)柜,如果采用12V集中單母線供電,那么供電電流可以高達(dá)1000A,假設(shè)電源插框和母線等的接觸電阻為1mΩ,僅接觸電阻的損耗也會(huì)高達(dá)1kW,若算上銅排上的大電流傳輸損耗及電源插框的電源轉(zhuǎn)換效率損耗,總損耗高達(dá)3~4kW。而采用較高電壓的48V供電方案,則可以大大降低傳輸及接觸電阻損耗,且48V電源的效率也比12V電源的效率高2%以上,圖11為兩者損耗對(duì)比分析。采用12V集中供電方案,機(jī)柜的總功率不宜超過(guò)6~8kW,如果超過(guò)10kW以上,傳輸及接觸電阻損耗就會(huì)很大。而采用48V供電方案則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題,整機(jī)柜的總功率可以高達(dá)30kW以上,傳輸及接觸損耗都可以做到較小。

當(dāng)然采用類(lèi)似前面微軟的做法,將總功率分散在兩個(gè)甚至更多的電源插框中,可以減少母線電流,但仍會(huì)帶來(lái)更多電源插框占用寶貴機(jī)柜空間,以及更多電源和電池帶來(lái)更大投資成本等問(wèn)題。

最后,對(duì)于12V低壓市電直供,還存在電源及電池BBU設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的問(wèn)題,畢竟通常允許5%的電壓波動(dòng),以及至少幾分鐘電池掉電備份時(shí)間要求等,對(duì)于電源及電池的設(shè)計(jì)和選擇都是很大挑戰(zhàn)。總體而言,目前業(yè)界采用12V直掛電池市電直供方案的用戶較少,且在未來(lái)會(huì)逐步往48V市電直供技術(shù)方向上發(fā)展。

5 面向未來(lái)的48V市電直供架構(gòu)

如圖12所示,從電網(wǎng)側(cè)到CPU的整個(gè)供電路徑上,采用傳統(tǒng)12V供電方式帶來(lái)的供電損耗會(huì)比采用48V供電方式的損耗高出很多,特別是在未來(lái)高功率密度應(yīng)用場(chǎng)合,12V已經(jīng)不再適宜采用了。48V市電直供方案在通訊行業(yè)已經(jīng)非常成熟,只是傳統(tǒng)的48V供電方案是集中式電源系統(tǒng),而未來(lái)發(fā)展的48V市電直供方案是分布式電源和IT融合的方案,電源和電池就近放在IT機(jī)柜邊上,甚至放到IT機(jī)柜內(nèi)部,大大減少供電傳輸損耗及線纜投資等。且允許48V電池電壓有個(gè)很寬的波動(dòng)范圍,電池備電時(shí)間也可以得到較大提高。目前,48V電源最高效率也高達(dá)97%以上,成本也比12V電源要低得多,是個(gè)低成本高效率的解決方案,帶來(lái)的問(wèn)題是部分IT設(shè)備需要定制。但目前在數(shù)據(jù)中心行業(yè),很多IT設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了48V供電架構(gòu),推動(dòng)起來(lái)難度比采用380V高壓直流要小很多,目前業(yè)界已經(jīng)有較多互聯(lián)網(wǎng)等公司已采用48V供電架構(gòu)了。

(1)Facebook的48V半集中供電及下一代架構(gòu)

從Facebook的公開(kāi)資料上看,采用了分布式服務(wù)器電源加分布式48V電池的方案,每臺(tái)服務(wù)器配一個(gè)277Vac和48Vdc雙輸入、單輸出為12.5V的定制電源。其中,277Vac接口直接接到市電交流PDU上,而48Vdc接口連接到48V直流PDU。市電正常的時(shí),市電直供,48V電池作為后備,當(dāng)市電異常或者中斷時(shí),48V電池瞬間放電短時(shí)備份,直至柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)承擔(dān)負(fù)載。

在實(shí)際的物理布局上,由于分布式48V備份電源不能長(zhǎng)距離傳輸供電,因此電池就近擺放在IT機(jī)柜邊上,每個(gè)電池柜覆蓋6個(gè)IT機(jī)柜。如前面所述,市電正常情況下市電承擔(dān)了全部負(fù)載,所以48V電源只作為充電器使用,保證對(duì)備份電池的充電即可,因此48V電源只是個(gè)小充電插框,直接放置在電池柜頂部即可,如圖13所示。

Facebook的這個(gè)市電直供48V備份方案由于采用的是鉛酸電池作為后備,考慮鉛酸電池的功率密度低、對(duì)溫度敏感且存在漏夜等風(fēng)險(xiǎn),因此把電池放在了IT機(jī)柜之外但靠近IT機(jī)柜安裝。其每個(gè)市電+48V雙輸入服務(wù)器電源內(nèi)部實(shí)際還是兩個(gè)電源并聯(lián)在一起,數(shù)量多,定制成本高等,投資造價(jià)還是很大,所以在后續(xù)的整機(jī)柜版本中Facebook改用了電源更少的集中電源插框方式供電。且隨著電池技術(shù)的發(fā)展,比如更高密度、放電能力及高溫特性更好的鋰電池等價(jià)格下來(lái),那么電源及電池會(huì)更為分布,直接從IT機(jī)柜外轉(zhuǎn)移到IT機(jī)柜內(nèi)部,如OpenRack的V2.0版本。

如前面的12V供電分析,Facebook的這個(gè)V2版本雖然電源適當(dāng)集中,且電池和電源就近匹配安裝,但單機(jī)柜內(nèi)仍采用了三個(gè)電源插框,以及多根供電母線排等,并沒(méi)有解決電源數(shù)量多,12V低壓傳輸損耗大等問(wèn)題。而48V供電架構(gòu),可以只用一個(gè)電源插框及一根母線排搞定,且48V鋰電池包較為成熟且容易設(shè)計(jì),因此這個(gè)V2應(yīng)該只是個(gè)過(guò)渡版本,未來(lái)一定會(huì)向48V供電架構(gòu)切換(數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施可以基本保留不變,只是將電池柜替換成整機(jī)柜即可完成升級(jí))。

圖14為市電轉(zhuǎn)48V再直接降壓到1.2V的供電架構(gòu),如前述,具有極高的供電效率,且很低的傳輸損耗,技術(shù)成熟度最高,且可選的供應(yīng)商非常多,因此已經(jīng)是未來(lái)數(shù)據(jù)中心的供電架構(gòu)方向。據(jù)不可靠資料,目前業(yè)界的Google、Amazon和思科等公司已經(jīng)在采用此方案。當(dāng)然,這個(gè)架構(gòu)的不足之處在于需要修改傳統(tǒng)服務(wù)器主板上的12V輸入供電,改用48V輸入供電,但技術(shù)難度很小,比如很多刀片服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)板卡等都是48V輸入供電。且對(duì)于服務(wù)器白牌化、深度定制的今天,對(duì)于前述互聯(lián)網(wǎng)巨頭而言,定制48V輸入供電的服務(wù)器已經(jīng)完全不是問(wèn)題了。

(2)考慮數(shù)據(jù)中心的整體需求,包括交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、行間空調(diào)等供電的歸一化

隨著數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的IT和基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)更為融合在一起,就像我們今天看到的機(jī)柜級(jí)服務(wù)器集成了電源和風(fēng)扇,服務(wù)器會(huì)板卡化,支撐的電源和散熱組件也會(huì)適當(dāng)集中。集中式48V系統(tǒng)到分布式48V系統(tǒng)的發(fā)展見(jiàn)圖15,再往上一級(jí),比如微模塊級(jí),一定是分布式供電和散熱組件更為靠近IT負(fù)載,分期投資并彈性配置,實(shí)現(xiàn)就近供電和高效散熱,這種情況下散熱系統(tǒng)的供電跟著分布式電源一起走。剛好目前主流的末端空調(diào)EC風(fēng)機(jī)等很大部分也是48V供電,分布式電池還可對(duì)散熱系統(tǒng)做持續(xù)供電保障。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的交換機(jī)、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本都是可以選配可支持48V供電的電源,比如Facebook數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本也是采用48V直供電源,因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他弱電、監(jiān)控、照明等可以很容易選擇適當(dāng)?shù)?8V電源以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)的其他部分供電,最終實(shí)現(xiàn)IT和基礎(chǔ)支撐48V供電的歸一化。

(3)和鐵鋰電池、燃料電池、太陽(yáng)能、風(fēng)能等結(jié)合在一起的直流微網(wǎng)架構(gòu)

前面提到數(shù)據(jù)中心供電技術(shù)很大程度取決于電池技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,傳統(tǒng)的鉛酸電池由于功率密度以及安全性等原因不適合直接和IT設(shè)備放在一起,但鋰電池則由于其高功率密度以及高溫特性好等,未來(lái)很有可能會(huì)以BBU等形態(tài)和IT設(shè)備就近擺放,甚至?xí)旁贗T設(shè)備內(nèi)部。其大電流放電能力非常適合此應(yīng)用。

除了鐵鋰電池等會(huì)集成到IT機(jī)柜之外,未來(lái)燃料電池也可能給IT機(jī)柜供電。據(jù)微軟公開(kāi)的一份白皮書(shū)顯示,微軟正在研究使用基于沼氣的燃料電池來(lái)提升設(shè)備能效,同時(shí)還能達(dá)到降低總體運(yùn)營(yíng)成本的目的。微軟表示,把燃料電池直接放到機(jī)架層(RackLevel)的話,將大幅減輕設(shè)備對(duì)于UPS、發(fā)電機(jī)、開(kāi)關(guān)裝置等“耗電大戶”的依賴。

數(shù)據(jù)中心的高能耗,以及目前主流的依靠燃燒化石能源發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題正逐步成為整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題,綠色環(huán)保組織也在持續(xù)曝光各公司的碳排放。目前業(yè)界一些互聯(lián)網(wǎng)等公司已經(jīng)開(kāi)始采用綠色的風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源用于數(shù)據(jù)中心的供電,而這些通常不穩(wěn)定的綠色能源發(fā)出來(lái)的交流電需要被整流并儲(chǔ)能才可用于IT設(shè)備的計(jì)算,因此對(duì)于大型的數(shù)據(jù)中心可能采用380V等高壓直流來(lái)儲(chǔ)能,但對(duì)于小型的分布式數(shù)據(jù)中心則會(huì)采用48V的直流微網(wǎng)架構(gòu)(見(jiàn)圖16)。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展以及降低運(yùn)營(yíng)成本和節(jié)能減排的需求,市電直供方案將在大型的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)合的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛,成為未來(lái)趨勢(shì)。380V高壓直流在短期內(nèi)因?yàn)樾袠I(yè)生態(tài)沒(méi)建立起來(lái),無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用,但在未來(lái)綠色能源鋪開(kāi)后存在一定應(yīng)用可能。目前階段采用240V高壓直流技術(shù)可以不用改造設(shè)備快速實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如果IT設(shè)備電源微調(diào)甚至可以實(shí)現(xiàn)接近100%效率的市電主供高壓直流后備架構(gòu),但雙電源高成本、全路徑效率不高,只是未來(lái)幾年的過(guò)渡技術(shù)。隨著IT設(shè)備單機(jī)架功率上升以及對(duì)能效和成本的極致追求,未來(lái)12V母線供電不管在能耗,還是在技術(shù)難度等方面都不占優(yōu)勢(shì),會(huì)逐步被48V的分布式供電架構(gòu)取代掉,且48V架構(gòu)還歸一了IT設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、空調(diào)末端、弱電監(jiān)控等的統(tǒng)一供電,而鋰電池、燃料電池以及風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源的進(jìn)步以及發(fā)展會(huì)加快這一進(jìn)程。帶電池插框的48V市電直供技術(shù)會(huì)是未來(lái)數(shù)據(jù)中心IT供電架構(gòu)的重要發(fā)展方向,期待數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)劃以及IT設(shè)備甚至基礎(chǔ)設(shè)施各設(shè)備廠家共同一起營(yíng)造此生態(tài),實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、彈性靈活的低成本高可靠數(shù)據(jù)中心供電之路。

作者簡(jiǎn)介

李典林,數(shù)據(jù)中心資深專(zhuān)家,騰訊數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師,高級(jí)工程師?,F(xiàn)任職于騰訊IDC平臺(tái)部數(shù)據(jù)中心規(guī)劃組。

編輯:Harris

 

關(guān)鍵詞:ups電源參數(shù)http://mygoldentreasures.com/list-3-1.html


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