تخزين الطاقة بالبطاريات لمراكز البيانات: الفوائد، وأنظمة الطاقة غير المنقطعة، وتحديد الحجم

شارك هذه المقالة على وسائل التواصل الاجتماعي:

تخزين طاقة البطاريات لمراكز البيانات يُمكنه تقليل ذروة الطلب على الكهرباء، ونقل الطاقة إلى أوقات أخرى، ودعم استراتيجية احتياطية مُصممة هندسيًا. لكنه ليس بديلاً تلقائيًا عن نظام تزويد الطاقة غير المنقطع (UPS). يعتمد اختيار النظام المناسب على الغرض من استخدامه: سواءً كان ذلك تشغيل المعدات الحيوية، أو إدارة فاتورة الكهرباء، أو دعم اتصال بشبكة كهربائية محدودة. ابدأ بدراسة نمط الحمل، والاحتياطي المطلوب، وبنية الطاقة الحالية - وليس سعة البطارية المختارة من كتالوج.

هذا الدليل مخصص لأصحاب مراكز البيانات ومديري المرافق ومهندسي المشاريع الذين يقومون بتقييم نظام تخزين طاقة البطاريات على مستوى المنشأة (BESS). يشرح هذا القسم مكان التخزين، وكيفية فصل حماية نظام UPS عن إدارة الطاقة، وما هي المعلومات التي تجعل عرض المورد مفيدًا.

ما هو مركز البيانات؟

A أرضية مركز البيانات هو مرفق يضم معدات الحوسبة وتخزين البيانات والشبكات، مما يُمكّن المؤسسات من تشغيل التطبيقات ومعالجة المعلومات وتقديم الخدمات الرقمية. تقوم الخوادم بمهام الحوسبة، بينما تحتفظ معدات التخزين بالبيانات الرقمية، وتربط الشبكات الأنظمة والمستخدمين. وتدعم هذه العمليات أنظمة توزيع الطاقة والتبريد والمراقبة والأمن المادي.

تدعم مراكز البيانات خدماتٍ مثل برامج الأعمال، والحوسبة السحابية، والمعاملات الإلكترونية، والذكاء الاصطناعي. عندما يفتح المستخدم تطبيقًا، تنقل الشبكة الطلب إلى موارد الحوسبة؛ فتقوم الخوادم بمعالجته، وقراءة البيانات اللازمة أو كتابتها، ثم تُعيد الاستجابة. ويضمن نظام الطاقة والتبريد استمرار تشغيل المعدات المادية طوال هذه العملية.

رسم توضيحي لرفوف الخوادم على طول ممر مركز البيانات
رفوف الخوادم داخل مركز البيانات.

ما هي أنواع مراكز البيانات التي تستخدم هذه البنية التحتية؟

تشمل الأوصاف الشائعة مرافق المؤسسات، ومرافق الاستضافة المشتركة، ومرافق الحوسبة السحابية أو فائقة التوسع، ومرافق الحوسبة الطرفية. تصف هذه المسميات جوانب مختلفة من الملكية والخدمة والحجم؛ وهي ليست معايير تصميم كهربائية حصرية. أما بالنسبة لشراء وحدات التخزين، فالأسئلة العملية هي:

  • المؤسسة: أي منظمة تمتلك نظام الطاقة الخاص بالمنشأة وتوافق على التغييرات التي تطرأ على نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) الحالي؟
  • كولوكيشن: من يتحكم في البنية التحتية المشتركة، وما هي التزامات خدمة العملاء التي يجب أن يحافظ عليها الاقتراح؟
  • الحوسبة السحابية أو الحوسبة فائقة التوسع: هل التقييم خاص بمبنى كهربائي واحد أم بنظام منسق على مستوى الحرم الجامعي بأكمله؟
  • إيدج: ما هي المساحة المتاحة، وإمدادات إعادة الشحن، وإمكانية الوصول للصيانة في الموقع الموزع؟

لماذا يُعد هذا الأمر مهمًا لتخزين الطاقة؟ لا يقتصر الأمر على تزويد الخوادم بالكهرباء فحسب، بل يجب أن تعمل البنية التحتية الداعمة أيضاً على النحو المطلوب. لذا، ينبغي أن يميز اقتراح التخزين بين... حمولة تكنولوجيا المعلومات—الخوادم، ومعدات تخزين البيانات والشبكات—من الحمل الأوسع للمنشأة والدوائر المخصصة للطاقة الاحتياطية.

ما هو نظام تخزين الطاقة بالبطاريات في مركز البيانات؟

مركز بيانات BESS يخزن النظام الطاقة الكهربائية ويطلقها عند الحاجة وفقًا لاستراتيجية التحكم في الموقع. يتألف النظام النموذجي من بطاريات، ونظام إدارة البطاريات (BMS)، ونظام تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه (PCS)، ونظام إدارة حرارية، وأنظمة حماية، وأجهزة تحكم إشرافية. يراقب نظام إدارة البطاريات حالة البطارية وحدود تشغيلها. بينما يقوم نظام تحويل الطاقة بتحويل الكهرباء بين جانب التيار المستمر (DC) للبطارية ومصدر التيار المتردد (AC) للمنشأة.

هنا، تعني عبارة "تخزين البطارية" الطاقة الكهربائية المخزنةوليس محركات الأقراص الصلبة وغيرها من المعدات التي تخزن البيانات الرقمية. تصنيفاتها الأساسية هي كيلووات (kW)، والقدرة التي يمكن أن توفرها، و كيلوواط / ساعة (kWh)الطاقة التي يمكنها تخزينها. لا يضمن رقم كبير بالكيلوواط/ساعة توفير كيلوواط كافٍ لدعم الحمل المختار.

بالنسبة لمركز بيانات قائم، فإن القرار الأول هو ما إذا كان سيتم إضافة منشأة منفصلة BESS أو التحقق من الإمكانيات المتاحة بالفعل في وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) المثبتة. يعتمد الجواب على المهمة المطلوبة وأنماط التشغيل المعتمدة للجهاز.

متى يستفيد مركز البيانات من تخزين الطاقة بالبطاريات؟

يعمل مركز البيانات لساعات طويلة، لكن هذا وحده لا يُبرر الحاجة إلى بطارية إضافية. ابحث عن مشكلة قابلة للقياس وقارن حلول التخزين بالبدائل الأبسط، مثل تحسينات التبريد، أو جدولة أحمال العمل المعتمدة، أو ترقية الشبكة.

على الشاشة الصغيرة، قم بتمرير الجدول أفقيًا لعرض جميع الأعمدة.

مشاكل الموقعدور التخزين المحتملالتحقق من القرار
فترات ذروة قصيرة ومكلفة في الطلبيتم تصريف الطاقة خلال فترة الفوترة ذات الصلة لتقليل استيراد الطاقة من الشبكة.هل فترات الذروة قصيرة بما يكفي، وهل هناك وقت لإعادة الشحن دون التسبب في ذروة أخرى يتم احتساب رسوم عليها؟
الطلب المؤقت الذي يتجاوز حد التوصيل المتفق عليهقم بتخزين عجز الطاقة المعتمد والمحدود.هل لا يزال بإمكان الشبكة الكهربائية والمصادر الأخرى توفير إجمالي الطاقة اللازمة لليوم، بما في ذلك فاقد الطاقة من البطاريات؟
فائض توليد الطاقة المتجددة في الموقعقم بتخزين الطاقة الفائضة لفترة تشغيل لاحقة.هل يوجد فائض حقيقي بعد الطلب المستمر من مركز البيانات؟
وقت تشغيل إضافي للأحمال المختارةقم بتوفير نظام احتياطي مصمم هندسيًا مع احتياطي طاقة مضمون.هل تم التحقق من سلوك النقل، وتشغيل الجزيرة، والحماية، والأحمال المدعومة؟
فرصة لخدمات الشبكةتقديم خدمة معتمدة ضمن حدود التشغيل والاحتياطي.هل تسمح سياسة المرافق والضمان ووقت التشغيل بهذا الواجب؟
لا يمكن للتخزين أن يحل مشكلة نقص الطاقة الدائم. إذا احتاجت المنشأة باستمرار إلى طاقة أكثر مما لديها من إمدادات، فإن البطارية المحدودة ستنفد في نهاية المطاف. ولا يزال من الضروري تحديث الشبكة، أو إضافة مصادر توليد طاقة موثوقة، أو تحسين الكفاءة، أو تخفيض الأحمال.

قد يؤدي الحمل الثابت نسبياً، أو ضعف حوافز التعريفة، أو عدم وجود نافذة إعادة شحن آمنة إلى تخصيص BESS أقل جاذبية. وبالمثل، فإن الطاقة الشمسية التي يستهلكها مركز البيانات مباشرةً لا تحتاج إلى بطارية لتكون مفيدة. قيّم الفائض الفعلي وعدم تطابق التوقيت.

BESS مقارنة بين نظام UPS والمولد الكهربائي: وظائف مختلفة

يحمي نظام UPS استمرارية وجودة الطاقة للأحمال الحيوية المتصلة به. منشأة BESS تُستخدم المولدات عادةً في إدارة الطاقة، وقد تدعم توفير الطاقة الاحتياطية لفترات أطول عند تصميم البنية التحتية لذلك. تُزوّد ​​المولدات الطاقة خلال انقطاع التيار الكهربائي لفترات طويلة، وذلك وفقًا لتسلسل بدء التشغيل، وتوافر الوقود، وحدود التشغيل. تُكمّل هذه الوظائف بعضها بعضًا، وليست مسميات مترادفة.

توضح نقطة الاتصال جزءًا كبيرًا من الاختلاف. في نظام UPS نموذجي مزدوج التحويل متصل بالشبكة، يمر تيار الحمل المحمي عبر وحدة UPS. منشأة تقليدية مقترنة بالتيار المتردد BESS يتصل هذا النظام بنظام توزيع الطاقة في الموقع ويضبط تدفقات الطاقة فيه. هذه بنى شائعة، وليست تعليمات توصيل أو قاعدة عامة تشمل جميع المنتجات.

على الشاشة الصغيرة، قم بتمرير الجدول أفقيًا لعرض جميع الأعمدة.

معداتالسؤال الرئيسي الذي يجيب عليهما الذي يجب التحقق منه
يو بي إسكيف ستتعامل الأحمال المحمية مع اضطراب الإمداد أو الانتقال إلى مصدر آخر؟الطوبولوجيا، وجودة المخرجات، وقبول الحمل، ووقت التشغيل، والتكرار، وتجاوز الصيانة.
تسهيل BESSما مقدار الطاقة والقوة القابلة للتحكم التي يمكن للموقع استخدامها لأداء مهمة محددة؟الطاقة المستمرة والعابرة، والطاقة القابلة للاستخدام، والاحتياطي، والضوابط، والتشغيل المتصل بالشبكة مقابل التشغيل المعزول.
مولد كهرباءكيف ستحصل المنشأة على الطاقة بعد فترة تخزين الطاقة قصيرة الأجل؟بدء الموثوقية، وخطوات التحميل، ولوجستيات الوقود، ومتطلبات الانبعاثات، والاختبارات مع المعدات الأخرى.

لا تستنتج أداءً بدون انقطاع من وصف منتج التخزين بأنه "خارج الشبكة". فترتيب النقل الدقيق والأحمال المتصلة أمران بالغا الأهمية.

قبل تثبيت جهاز منفصل BESSاسأل عما إذا كان جهاز UPS الحالي مزودًا بوظائف معتمدة لإدارة الطاقة قادرة على تلبية المهمة المقترحة دون المساس بالتزامه بتوفير الطاقة الاحتياطية. تحقق من المكونات المادية، وأدوات التحكم، والضمان، والاستخدام المسموح به؛ ولا تفترض أن جميع أجهزة UPS تدعم التشغيل التلقائي للبطارية.

كيف تتناسب وحدات التخزين مع نظام الطاقة في مركز البيانات

في حالة التركيب خلف العداد، تعمل وحدة التخزين على جانب العميل من عداد المرافق. في ترتيب اقتران التيار المتردد النظري، BESS يتبادل الطاقة مع نظام توزيع المنشأة. وتستمر معدات نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) في حماية الدوائر الحيوية المخصصة لها. يجب تخصيص مسارات الإمداد العادية والطارئة المناسبة للتبريد والأحمال الأخرى.

أثناء التشغيل العادي: يجوز للمتحكم إرسال وحدات تخزين للحفاظ على الواردات دون المستوى المستهدف المتفق عليه، أو استيعاب فائض الطاقة المتجددة المسموح به، أو تحويل الطاقة بين فترات التعريفة. ويجب أن تلتزم هذه الأوامر بحدود المعدات والاحتياطي المحمي.

أثناء انقطاع التيار الكهربائي: تُعطى الأولوية لتسلسل الطوارئ المُعتمد. يعتمد العاكس المُتّبع للشبكة على مرجع جهد وتردد موجودين؛ ولا يُمكن افتراض قدرته بمفرده على توفير الطاقة لمنشأة معزولة. تحتاج أي جزيرة مُزوّدة ببطاريات احتياطية إلى مصدر مناسب لتوفير هذا المرجع، بالإضافة إلى التبديل والحماية والتحكم المُنسّق. كما يُعدّ استعادة الطاقة وإعادة الشحن بعد ذلك جزءًا من التصميم.

المفهوم المعماري لقاعة خوادم مركز البيانات ومنطقة الخدمة وخزائن تخزين البطاريات الخارجية
تصميم تخطيطي للمنشأة يتضمن مناطق الخوادم والخدمات والتخزين الخارجي.

احمِ الاحتياطي قبل تحسين الفاتورة

يصف مستوى شحن البطارية (SoC) مدى امتلاء البطارية. إذا كان BESS إذا كان لدى وحدة الإرسال واجب طوارئ مُحدد، فحدد مقدار الطاقة التي لا يُسمح لها باستهلاكها في عمليات الإرسال الروتينية. اجعل سياسة الإرسال واضحة:

  1. احترم حدود الحماية والمعدات. يجب ألا يتجاوز أمر الادخار أمر إيقاف الرحلة لأسباب تتعلق بالسلامة أو يضر بهامش التشغيل.
  2. الالتزام بواجب النسخ الاحتياطي المعتمد. قم بتحويل الحمل المطلوب ووقت التشغيل إلى طاقة قابلة للاستخدام في ظل ظروف التصميم المتفق عليها.
  3. استخدم المرونة المتبقية فقط. جدولة تخفيف ذروة الطلب أو خدمات الشبكة ضمن هذا النطاق.
  4. عرّف سلوك التعافي وسلوك الفشل. حدد الإجراءات اللازمة في حالات انخفاض مستوى شحن البطارية، وفقدان الاتصالات، وتعطل العدادات، وعطل البطارية، وانقطاع التيار الكهربائي للمرة الثانية قبل إعادة الشحن الكامل.

هذه أولويات مقترحة للمشتريات، وليست مواصفات للتحكم الكهربائي. مهندس الموقع ووحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) والمولد الكهربائي و BESS ينبغي على الموردين الاتفاق على تسلسل العمليات معاً.

هل يحتاج تنعيم الطاقة بالذكاء الاصطناعي إلى تصميم تخزين مختلف؟

نعم، يمكن ذلك. تستخدم العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي وحدات معالجة الرسومات (GPUs). لا يُعدّ التغيير الطفيف في استهلاك طاقة وحدة معالجة الرسومات مماثلاً لذروة الاستهلاك التي تستمر ساعة واحدة في مثال تحديد الحجم أدناه. قبل اختيار المعدات، حدد مقدار ومدة وتكرار ومعدل التغير المسموح به في الطاقة (أي السرعة المسموح بها لتغير الطاقة).

التحكم في مستوى الحمل، وحماية نظام UPS، ومستوى المنشأة BESS يمكن أن تعالج العملية أجزاءً مختلفة من نظام الطاقة. ويعتمد المزيج المناسب على مكان حدوث الاضطراب وما يجب أن يراه النظام العلوي.

اطلب من المورّد إثبات استجابة النظام عند نقطة التوصيل المقترحة، بما في ذلك الاستشعار والاتصالات وسلوك المحوّل والتعافي بين الأحداث المتكررة. لا تُثبت قيمتا كيلوواط/ساعة الاسميتان وحدهما أداء تنعيم الطاقة بالذكاء الاصطناعي. لا يدّعي هذا الدليل وجود قدرة مُختبَرة على الاستجابة العابرة. BENYخزانة تخزين تجارية.

كيفية تحديد حجم تخزين البطاريات لمركز البيانات

1. تحديد حدود الحمل

ابدأ بقياس الطلب الفعلي للمنشأة، وليس فقط ببيانات لوحة اسم الخادم. فالتبريد والمضخات والمراوح وفقدان الطاقة أثناء تحويلها وغيرها من البنية التحتية تستهلك الطاقة أيضاً. حدد بشكل منفصل الدوائر التي يجب أن تبقى موصولة بالكهرباء أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وظروف تشغيلها.

رسم توضيحي لرفوف خوادم مركز البيانات ومعدات التبريد المجاورة
يُعد التبريد جزءًا من حمل المنشأة، وليس حمل تكنولوجيا المعلومات وحده.

تقارن فعالية استخدام الطاقة (PUE) إجمالي الطاقة المستخدمة في المنشأة بإجمالي الطاقة المستخدمة في معدات تكنولوجيا المعلومات، كما هو موضح في دليل تصميم مراكز البيانات التابع لوزارة الطاقة الأمريكيةلا يُعدّ مؤشر كفاءة استخدام الطاقة السنوي بديلاً موثوقاً به عن الحمل المتزامن عند ذروة معينة أو أثناء التشغيل الطارئ. يجب قياس حدود المنطقة ذات الصلة بحمل التخزين المقترح.

2. احسب قدرة وطاقة تقليل ذروة الاستهلاك بشكل منفصل

المثال التالي هو حساب الجدوى الافتراضيليس BENY التركيب، أو عرض الأسعار، أو ضمان نتائج التشغيل. جميع قيم الطاقة تشير إلى حدود التيار المتردد للموقع. يبقى نظام الطاقة الحرج الحالي منفصلاً عن حسابات تقليل ذروة الطاقة هذه.

على الشاشة الصغيرة، قم بتمرير الجدول أفقيًا لعرض جميع الأعمدة.

إدخالالقيمة التوضيحيةلماذا يهم
الطلب على المرافق خلال ذروة واحدة600 kWالطلب عند حدود التيار المتردد المحددة، بما في ذلك البنية التحتية للمنشأة.
هدف استيراد الشبكة500 kWالهدف الذي يجب الحفاظ عليه خلال ذلك الحدث.
مدة الذروة1 ساعةنقص مستمر في هذا المثال المبسط.
نافذة نظام على شريحة قابلة للاستخدام80%النسبة المسموح بها من سعة البطارية المتبقية، قبل تقسيم الطاقة القابلة للاستخدام بين الإرسال الروتيني وأي احتياطي للطوارئ.
كفاءة التفريغ أحادي الاتجاه95%مخصص خسائر التحويل التوضيحي، وليس BENY ادعاء فعالية المنتج.
القدرة المتبقية في نهاية العمر التصميمي80%بدل الشيخوخة التوضيحي، وليس BENY مدة الضمان.

الطاقة المطلوبة من البطارية عند حدود التيار المتردد
ذروة الطلب على المرافق - هدف استيراد الشبكة
600 − 500 = 100 kW

الطاقة المُوَصَّلة خلال ذروة الاستهلاك
عجز الطاقة × المدة
100 kW × 1 hour = 100 kWh

السعة الاسمية الأولية الإرشادية
الطاقة المُوَصَّلة ÷ (نافذة الاستخدام × كفاءة التفريغ × السعة المُحتفظ بها)
100 ÷ (0.80 × 0.95 × 0.80) ≈ 164.5 kWh

وهذا يُعطي شرطًا أوليًا للفحص من قدرة تفريغ تبلغ 100 كيلوواط وسعة اسمية أولية تبلغ حوالي 165 كيلوواط ساعة بناءً على الافتراضات المذكورة. لا تشمل الحسابات ملحقات البطارية، وتأثيرات درجة حرارة التشغيل، ومتطلبات التوافر، وهامش المشروع. في حالة ذروة متغيرة، يتم حساب الطاقة عبر كامل نطاق القياس بدلاً من ضرب الحد الأقصى للنقص بمدة زمنية محددة.

يظل فحص الكيلوواط مستقلاً. قد تفشل البطارية التي تحتوي على طاقة مخزنة كافية في تلبية ذروة الطلب إذا لم تتمكن وحدة التحكم في الطاقة أو خلاياها من توفير الطاقة المطلوبة في ظل ظروف درجة الحرارة وحالة الشحن والتقادم الخاصة بالمشروع.

3. أضف الاحتياطي دون احتساب نفس الطاقة مرتين

إذا كان نفس الشيء BESS يجب الاحتفاظ بها 100 kWh يجب أن يظل هذا الاحتياطي متاحًا من الطاقة القابلة للتوصيل بالتيار المتردد لأداء مهمة طارئة معتمدة بشكل منفصل. بعد حدث تخفيف ذروة الطلب. في ظل نفس العوامل التوضيحية، يصبح فحص القدرة الاستيعابية (100 + 100) ÷ (0.80 × 0.95 × 0.80) ≈ 328.9 kWhقبل إضافة البدلات الإضافية. لا تقم بإضافة احتياطي مستبعد بالفعل مرة ثانية.

لا تُثبت نتيجة الطاقة هذه ملاءمة نظام النسخ الاحتياطي. قد تتجاوز طاقة الطوارئ متطلبات تخفيف ذروة الطلب، ويجب أن يدعم الجهاز عمليات النقل والتشغيل المستقل وسلوك الحمل المطلوب. إذا كانت بطاريات نظام الإمداد غير المنقطع للطاقة (UPS) توفر احتياطي الطوارئ بشكل منفصل، فلا تُعاملها ضمن الطاقة المتاحة لتخفيف ذروة الطلب في المنشأة.

4. تحقق من إعادة الشحن والذروات المتكررة

لنفترض أن الطلب انخفض إلى 420 kW بينما يبقى هدف الاستيراد عند 500 kWيوجد على الأكثر 80 kW مساحة كبيرة لإعادة الشحن. استعادة الطاقة المستخدمة في المثال تستغرق أطول من 100 ÷ 80 = 1.25 ساعة بمجرد احتساب الخسائر والتكاليف الإضافية، وقد يستغرق الأمر وقتًا أطول بسبب حدود الرسوم.

إذا حدثت ذروة أخرى أولاً، ستكون الطاقة المتاحة أقل. وإذا لم يكن هناك مجال لإعادة الشحن بشكل مستدام، فإن البطارية الأكبر حجماً لن تؤدي إلا إلى تأجيل المشكلة. لذا، يُنصح بنمذجة الأحداث المتتالية، والطلب الموسمي على التبريد، والتعافي بعد انقطاع التيار الكهربائي قبل اختيار المعدات.

فحوصات السلامة والموثوقية قبل الشراء

بالنسبة للمنشأة الحيوية، يجب تقييم ما يحدث عند تعطل التخزين، وليس فقط ما يحدث عند عمله. ينبغي أن يوضح المقترح كيف... BESS يؤثر العطل أو نشاط الصيانة أو الحريق على مسارات الطاقة المحمية للمنشأة.

  • الهندسة المعمارية والعزلةقم بمراجعة نقطة الاتصال، وتنسيق الحماية، وعزل الصيانة، وأي مكونات مشتركة قد تؤثر على الإمدادات المستقلة.
  • النار والموقعتأكد من موقع التركيب، والفصل، وإمكانية الوصول في حالات الطوارئ، والكشف والتخفيف مع السلطات المحلية المختصة وشركة التأمين.
  • أدلة على مستوى النموذجقم بمطابقة الشهادات وتقارير الاختبار مع الخلايا والخزانة ووحدة التحكم الإلكترونية والتكوين الموردة - وليس مجرد عائلة منتجات مماثلة.
  • الضوابط والقبولالموافقة على الاتصالات، والتحكم في الوصول، وتوجيه الإنذارات، واختبارات التشغيل التي تمت مراقبتها، بما في ذلك انخفاض الاحتياطي وفشل الاتصال.

بالنسبة للمشاريع التي تستخدم متطلبات الولايات المتحدة، قم بالتمييز شهادة نظام UL 9540 من اختبار انتشار الحريق الحراري المتسارع وفقًا لمعيار UL 9540A. توضح شركة UL Solutions النطاقات المختلفةلا يُعدّ تقرير الاختبار، في حد ذاته، شهادةً للنظام أو موافقةً على التركيب. وتختلف المتطلبات المطبقة باختلاف الاختصاص القضائي والقواعد المعتمدة.

لا يُعدّ شراء البطاريات دليلاً على تصنيف مركز البيانات من حيث التكرار. فهذا التصنيف يعتمد على تصميم المنشأة بالكامل وتقييمها، وليس على سعة الخزائن.

هل سيستضيف مركز البيانات BESS خفض تكاليف الكهرباء؟

تعتمد الوفورات المحتملة على التعرفة والطاقة المتاحة للتوزيع. راجع فترة قياس الطلب، وأسعار الاستخدام حسب الوقت، وآليات زيادة الطلب، وقيود التصدير، وأي عقد لخدمات الشبكة. يُعدّ كلٌّ من الارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي وذروة الطلب التي تُفوترها شركة الكهرباء مشكلتين مختلفتين.

قم ببناء النموذج المالي باستخدام فواتير المنشأة الفعلية وبيانات الفترات الزمنية. اطرح طاقة الشحن، وفواقد التحويل، والاستهلاك الإضافي، وتكاليف الخدمة، واستهلاك البطارية. أضف تكاليف التركيب والحماية والاتصالات والتراخيص. اجعل الطاقة الاحتياطية غير متاحة للإيرادات الروتينية في النموذج.

اطلب قضايا منفصلة: البنية التحتية الحالية فقط, مساحة تخزين لحلاقة الذقنو التخزين مع رسوم احتياطية إضافية معتمدةيكشف هذا ما إذا كان هدف المرونة الإضافي يُغيّر السعة والتكلفة. لا تفترض أن دخل خدمات الشبكة، وتوفير الطاقة في أوقات الذروة، واحتياطي الطاقة الاحتياطية، يمكن أن تستخدم جميعها نفس سعة البطارية في الوقت نفسه.

تقييم أ BENY نظام تخزين للمنشأة

BENY خزانة تخزين طاقة بطارية مبردة بالسوائل بقدرة 125 كيلوواط وسعة 261 كيلوواط ساعة
BENY خزانة تخزين الطاقة التجارية المبردة بالسوائل.

BENYالصورة نظام تخزين الطاقة بالتبريد السائل بقدرة 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة يجمع هذا الجهاز بين البطاريات ونظام إدارة البطاريات (BMS) ونظام التحكم في الطاقة (PCS) ونظام الحماية من الحرائق ونظام التبريد السائل ونظام إدارة الطاقة في خزانة واحدة. ويستخدم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) ونظام تبريد سائل ذكي وهيكل حاصل على تصنيف IP55، مع نطاق جهد تيار متردد مصنف يبلغ 380–415 Vتُعد مراكز البيانات من بين سيناريوهات التطبيق المدرجة.

كيف يقارن ذلك بالمثال التوضيحي: القادم 125 kW معدل الطاقة أعلى من المثال 100 kW هدف التفريغ، و 261 kWh أعلى من تقريبًا 165 kWh قيمة الفحص الأولي للسعة الاسمية. ومع ذلك، تتطلب حالة تقليل ذروة الطلب والاحتياطي مجتمعة حوالي 329 kWh وبناءً على نفس الافتراضات، فإن أحد 261 kWh لا يفي هذا الخزان بحسابات الطاقة المحددة.

هذه مقارنات بين لوحات الأسماء باستخدام افتراضات المثال، وليست نتيجة تشغيل مؤكدة لهذا الغرض. BENY يجب أن يتضمن مقترح المشروع تأكيدًا على الطاقة القابلة للاستخدام، وتخفيض القدرة، والملحقات، وأنظمة التحكم، وتوافق الجهد، والتكامل مع نظام UPS الحالي. تحتاج المواقع ذات جهد التوزيع المختلف إلى واجهة مناسبة؛ حيث يدير نظام التبريد السائل للخزانة بطارياتها، وليس غرفة الخوادم.

للمشاريع الأكبر، راجع BENYالصورة خيارات تخزين الطاقة التجارية والصناعية ونطلب عرضًا على مستوى النظام يشمل التشغيل المتوازي والتوزيع والحماية والتحكم. ولا تكفي سعة الخزانة وحدها لتحديد أداء نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) للأحمال الحرجة أو بنية الطاقة الكاملة للحرم الجامعي.

ما يجب إرساله مع استفسار عن تخزين مركز البيانات

يُحدد الاستفسار المفيد المهمة قبل حجم البطارية المطلوب. يُرجى تقديم المعلومات التالية حتى يتمكن المورد ومهندس الموقع من تقييم مشكلة التشغيل نفسها:

  • الموقع والتوريد: البلد، الجهد، سعة التوصيل، مخطط أحادي الخط، والمقترح BESS نقطة اتصال.
  • تحميل الأدلة: بيانات الطلب على فترات زمنية نموذجية، وذروات موسمية، وتوسعات مخططة، والتعريفة ذات الصلة. يُرجى توفير قياسات أسرع إذا كانت الاستجابة العابرة جزءًا من الرسوم.
  • معدات الطاقة الحيوية الموجودة: نماذج أنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS) والمولدات، وترتيبات التكرار، والواجهات المسموح بها.
  • تخصيص الطاقة: هدف تقليل ذروة الأحمال، والأحمال المحمية، ووقت التشغيل الاحتياطي المطلوب، ونافذة إعادة الشحن.
  • التركيب والتشغيل: المساحة المتاحة، والبيئة، ومتطلبات الموافقة المحلية، وواجهات التحكم، وإمكانية الوصول للصيانة.
  • معايير القبول: ضمان الطاقة القابلة للاستخدام وفقًا للشروط المتفق عليها، وتوافر الطاقة، وواجب الضمان، وسلوك الأعطال والاختبارات.

على سبيل المثال: "نحتاج إلى تقليل ذروة استهلاك المنشأة المقاسة لمدة ساعة واحدة من 600 kW إلى 500 kWلا يزال نظام UPS الحالي لدينا مسؤولاً عن توفير الطاقة لأنظمة تكنولوجيا المعلومات دون انقطاع. يرجى تقييم BESS عند نقطة توصيل المنشأة المقترحة، وحدد الطاقة القابلة للاستخدام، ومتطلبات إعادة الشحن، وتخفيض القدرة، ونطاق التركيب. وهذا أكثر قابلية للتنفيذ من طلب بطارية بناءً على سعتها الاسمية بالكيلوواط/ساعة فقط.

خطط لمهمة التخزين قبل اختيار الخزانة

أرسل BENY استعرض ملف تعريف الحمل، وحدود الإمداد، وبنية الطاقة الحالية لمناقشة مقترح تخزين على مستوى المنشأة. وضّح متطلبات استمرارية نظام الإمداد غير المنقطع (UPS) وراجع التكامل النهائي مع فريق الهندسة في موقعك.

الأسئلة الشائعة

يمكن BESS هل يمكن استبدال وحدة UPS في مركز البيانات؟

ليس تلقائيًا. صُممت وحدة الإمداد غير المنقطع للطاقة (UPS) لحماية أحمالها الحيوية خلال ظروف إمداد محددة وانتقالات. يتطلب استبدالها بنية طاقة كاملة ومُعتمدة - وليس مجرد طاقة بطارية كافية. منشأة BESS بل يمكنها بدلاً من ذلك أن تكمل نظام الطاقة الحرجة الحالي.

ما مقدار سعة البطارية التي يحتاجها مركز البيانات؟

لا توجد قاعدة موحدة لاستهلاك الطاقة بالكيلوواط/ساعة لكل خادم. احسب نقص الطاقة، ومدته، وأي احتياطي محمي، ثم ضع في اعتبارك السعة القابلة للاستخدام، وفقدان الطاقة أثناء التحويل، والتقادم، وظروف التشغيل. تحقق من طاقة نظام تحويل الطاقة بشكل منفصل عن سعة الطاقة.

هل يمكن لتخزين البطاريات أن يغني عن مولدات الطاقة الاحتياطية؟

لا يُمكن تطبيق استراتيجية انقطاع التيار الكهربائي الكاملة إلا إذا كانت تلبي متطلبات الحمل والمدة وإعادة الشحن والتوافر دون الحاجة إلى مولدات. لا يُمكن لبطارية ذات سعة محدودة تغطية انقطاع طويل غير محدد. تتطلب التصاميم الخالية من المولدات تقييمًا هندسيًا خاصًا بكل مشروع.

هل يحتاج مركز بيانات الذكاء الاصطناعي دائمًا إلى مساحة منفصلة؟ BESS?

لا. حدد ما إذا كانت المشكلة عبارة عن ارتفاع مفاجئ وسريع في الطلب، أو ذروة استهلاك قابلة للفوترة، أو نقص في الطاقة، أو حاجة إلى نظام احتياطي. تختلف هذه الحالات في مدتها الزمنية، ويمكن معالجتها بمعدات مختلفة. قيّم نظام الطاقة ووحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) المثبتة قبل إضافة أي جهاز آخر.

هل يمكن لنفس البطارية أن توفر الطاقة الاحتياطية وتخفف من ذروة الاستهلاك؟

من الممكن ذلك إذا كانت البنية المعتمدة وسياسة التشغيل تدعمان كلا الأمرين. احتفظ بالاحتياطي المطلوب متاحًا بعد الإرسال الروتيني، وتحقق من طاقة النسخ الاحتياطي والطاقة، واختبر الاستعادة قبل ذروة الطلب أو انقطاع التيار التالي. لا يمكن تخصيص نفس الطاقة المخزنة مرتين.

مراجع حسابات

↑

الحصول على أسعار مجانيه

تحدث إلى خبيرنا