Τεχνολογία ιόντων λιθίου: Το μέλλον των Data Center
Η ζήτηση για Data Center αυξάνεται κατακόρυφα στην ψηφιακή εποχή, η ανάγκη για βιώσιμο σχεδιασμό Data Center, που βελτιώνουν την εξοικονόμηση ενέργειας και περιορίζουν τις εκπομπές άνθρακα, μεγαλώνει. Το υψηλών επιδόσεων τροφοδοτικό αδιάλειπτης παροχής (UPS) είναι το κλειδί για τη βιώσιμη ανάπτυξη των Data Center. Τα τροφοδοτικά αδιάλειπτης παροχής (UPS) με μπαταρίες ιόντων λιθίου γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλή στη βιομηχανία, καθώς αποδεικνύονται πιο ενεργειακά αποδοτικά, αξιόπιστα, ανθεκτικά και οικονομικά από τα συμβατικά με μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
Η noris network AG, με έδρα τη Νυρεμβέργη, είναι ένας πάροχος εξατομικευμένων λύσεων πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών για εταιρείες και οργανισμούς στον τομέα της οικονομίας, των κατασκευών, της ανάπτυξης λογισμικού και των δημόσιων υπηρεσιών. Η εταιρεία, με οδηγό την καινοτομία, εστιάζει στον σχεδιασμό και την κατασκευή εξαιρετικά ασφαλών και σύγχρονων Data Center με στόχο τη βιώσιμη επιτυχία.
Προκειμένου να διασφαλίσει την αξιοπιστία και την οικονομική βιωσιμότητα ενός νέου Data Center με έδρα τη Νυρεμβέργη, η noris network AG συνεργάστηκε με τη Wöhrle και τη Huawei Digital Power για την ανάπτυξη της λύσης Huawei SmartLi UPS. Η λύση εμφανίζει πλεονεκτήματα όσον αφορά τη μείωση του φυσικού αποτυπώματος και την αύξηση στην ενεργειακή απόδοση.
Μπαταρίες ιόντων λιθίου για τον μετασχηματισμό των τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS)
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αξιοποιούνται ολοένα και περισσότερο για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης των τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) στα Data Center. Το σύστημα τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) που παρέχεται από τη Wöhrle είναι εξοπλισμένο με το WISUS-Li (Huawei SmartLi), που προσφέρει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και μικρό αποτύπωμα. Σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος, το WISUS-Li (Huawei SmartLi) μπορεί να περιορίσει το αποτύπωμα κατά 70%, άρα υπάρχει περισσότερος χώρος για θαλάμους IT.
Το σύστημα WISUS-Li (Huawei SmartLi) χρησιμοποιεί στοιχεία μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LiFePO4), που είναι πιο ασφαλή και σταθερά και λειτουργούν με πολυεπίπεδο έξυπνο σύστημα διαχείρισης BMS για τον εντοπισμό σφαλμάτων και την προληπτική συντήρηση, εφαρμόζοντας έξυπνη διαχείριση, απλοποιώντας σημαντικά τις διαδικασίες O&M (Λειτουργίας και Συντήρησης) και βελτιώνοντας τη διαθεσιμότητα. Οι συμβατικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι ανόητες συσκευές. Η εγκατάσταση και συντήρησή τους είναι πιο περίπλοκες και τα κόστη των διαδικασιών O&M (Λειτουργίας και Συντήρησης) υψηλότερα.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν εύκολα να λειτουργούν σε ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών, τυπικά από 0 έως 40 βαθμούς Κελσίου. Επιπλέον, ο χρόνος φόρτισης είναι κατά ένα τέταρτο συντομότερος από αυτόν μιας μπαταρίας μολύβδου-οξέος, επιτρέποντας περισσότερους κύκλους φόρτισης (έως 5.000 αντί 300-500 για τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος).
«Οι μπαταρίες λιθίου έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και είναι πιο ανθεκτικές στους κύκλους φόρτισης σε σχέση με τη συμβατική τεχνολογία μολύβδου. Συνεπώς, είναι κατάλληλες να παρέχουν εξισορροπημένη ενέργεια για αποφυγή αιχμών», δήλωσε ο Markus Steiner, CTO της Wöhrle power supply systems GmbH, συνοψίζοντας τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας ιόντων λιθίου.
Κερδοφορία επί της διάρκειας ζωής
Για έναν εμπορικό πάροχο υπηρεσιών ICT, όπως η noris network AG, η κερδοφορία είναι κορυφαίος στόχος.
Εδώ, η λύση της Wöhrle μπορεί να δείξει την υπεροχή της μακροπρόθεσμα. Αν και τα κόστη ήταν κατά 20% περίπου υψηλότερα από ό,τι για ένα αντίστοιχο σύστημα με μπαταρίες μολύβδου-οξέος στα μέσα του 2020, η λύση WISUS-Li (Huawei SmartLi) έχει σημαντικά θετικό TCO (συνολικό κόστος ιδιοκτησίας) μακροπρόθεσμα. Το βασισμένο σε μπαταρία ιόντων λιθίου σύστημα μπορεί να επιτύχει έως και 35% χαμηλότερα συνολικά κόστη σε όλη τη διάρκεια ζωής του, κυρίως χάρη στην πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της συσκευής αποθήκευσης ενέργειας, καθώς και χάρη στην εξοικονόμηση στην ψύξη και στην παράλειψη συστήματος εξαερισμού. «Το κομμάτι του TCO είναι θετικό χάρη στις πιο ελκυστικές τιμές, ειδικά καθώς η παρακολούθηση μεμονωμένων μπαταριών είναι ήδη ενσωματωμένη στα συστήματα αποθήκευσης λιθίου. Με την παραλλαγή με μόλυβδο, έπρεπε να γίνει ξεχωριστή εγκατάσταση και σέρβις, γεγονός που αυξάνει το κόστος λειτουργίας», δήλωσε ο Markus Steiner.
Πλεονάζων σχεδιασμός - η λύση για τα Data Center
Το Data Center της new noris network AG σχεδιάστηκε με βάση την ιδέα ενός ενεργειακού στοιχείου. Καταναλωτές με απαίτηση συνδυαστικής ισχύος ενός megawatt εγκαθίστανται ανά στοιχείο. Προστασία παρέχεται από ένα εξειδικευμένο σύστημα Wöhrle WISUS-MS UPS, το οποίο βασίζεται σε σύστημα τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) από την κατασκευάστρια Huawei, μαζί με το WISUS-Li (Huawei SmartLi), την αρθρωτή λύση αποθήκευσης μπαταρίας λιθίου για το σύστημα τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS). Ο πλεονασμός απαντά σε όλο το σύστημα ως σχεδιαστική άποψη. Τα συστήματα τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) έχουν αρθρωτό σχεδιασμό και η συνολική απόδοση παρέχεται από δύο θαλάμους συστήματος. Συνολικά, το WISUS-MS θα μπορούσε να συνδέσει οκτώ παράλληλες μονάδες για να σχηματίσει ένα σύστημα συνολικής εξόδου 6,4 MW. Χάρη στη διαμόρφωση n+1, ένα σύνολο δύο μονάδων ισχύος θα μπορούσε να πάψει να λειτουργεί χωρίς να διακινδυνεύσει η εγγυημένη συνολική ισχύς για το ενεργειακό στοιχείο. Οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας είναι κατανεμημένες σε έξι θαλάμους με 41 kWh ανά θάλαμο, που προσφέρουν στο σύστημα τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) χρόνο γεφύρωσης 10 λεπτών ανά ενεργειακό στοιχείο με πλήρες φορτίο.
Συμπέρασμα και εμπειρίες
Εν τω μεταξύ, το Data Center NBG6-BA2 στη Νυρεμβέργη τέθηκε σε λειτουργία. Η εγκατάσταση, η κατασκευή και η δοκιμή των υποστηριζόμενων με μπαταρίες ιόντων λιθίου συστημάτων τροφοδοτικών αδιάλειπτης παροχής (UPS) ολοκληρώθηκαν χωρίς προβλήματα. «Τα πλεονεκτήματα της υψηλότερης πυκνότητας ισχύος, καθώς και του χαμηλότερου βάρους και των μικρότερων απαιτήσεων σε χώρο, φανερώνουν την υπεροχή της τεχνολογίας λιθίου. Και για εμάς, η κερδοφορία επί της διάρκειας ζωής είναι κρίσιμης σημασίας. Η μπαταρία ιόντων λιθίου υπερτερεί σε αυτόν τον τομέα», δήλωσε ο Florian Sippel, COO της noris network AG.
Η υψηλή απόδοση του WISUS-MS της τάξης του 97% σε κανονική λειτουργία, καθώς και η απλή συντήρηση και επέκταση του συστήματος κατά τη λειτουργία (ικανότητα αντικατάστασης χωρίς διακοπή) συμβάλλουν σε αυτό. Η απλή απομακρυσμένη συντήρηση μέσω της σύνδεσης δικτύου του συστήματος τροφοδοτικού αδιάλειπτης παροχής (UPS) μέσω SNMP και Modbus-TCP είναι επίσης θετική.
