在“東數(shù)西算”工程正式開啟后，我國算力產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全局化、一體化、綠色化的發(fā)展階段， IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也進(jìn)入了一個新的高峰期。而在國家“碳中和、碳達(dá)峰”的“雙碳”戰(zhàn)略指引下，綠色發(fā)展已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)準(zhǔn)則之一。儲能技術(shù)在綠電應(yīng)用、能源調(diào)度等方面具有無可比擬的優(yōu)勢，使其成為算力體系綠色發(fā)展中不可或缺的一部分。

一直以來，施耐德電氣聚焦能源領(lǐng)域的綠色發(fā)展，并通過不斷的技術(shù)改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，為各行各業(yè)的綠色化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。日前，施耐德電氣關(guān)鍵電源業(yè)務(wù)部在舉辦的云端會議中分享了其在數(shù)據(jù)中心行業(yè)與IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的綠色、低碳、儲能等方面最新進(jìn)展和成果。

儲能推動IT基礎(chǔ)設(shè)施綠色發(fā)展

近年來，數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為主要發(fā)展方向，數(shù)字經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)人類未來，支撐數(shù)字化穩(wěn)定運(yùn)行的IT基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模也在飛速增加。據(jù)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域?qū)I(yè)咨詢機(jī)構(gòu)科智咨詢的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，截止到2021年底，全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量超過51.7億，互聯(lián)網(wǎng)滲透率超過65.5%。同期，全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模同比增長達(dá)到13.5%，是同期GDP增速的2倍多。

特別在大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心市場上，中美并駕齊驅(qū)，共同占據(jù)了40%左右的市場份額，并且在持續(xù)高速增長。僅就中國來看，根據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計，在今年前4個月以來， “東數(shù)西算”工程吸引的各方投資高達(dá)1900億元人民幣。這些資金大多將被投入到“東數(shù)西算”樞紐節(jié)點(diǎn)10大數(shù)據(jù)中心集群的大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)中。

相應(yīng)地，以數(shù)據(jù)中心為代表的IT基礎(chǔ)設(shè)施對能源的需求也在飛速增長。近年來，數(shù)據(jù)中心行業(yè)雖然在大力推行綠色技術(shù)，其能耗增長小于規(guī)模增長，但增速依舊驚人。有數(shù)據(jù)顯示，2021年，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心總耗電量達(dá)到2166億千瓦時，占社會用電量2.6%。預(yù)計到2030年，中國數(shù)據(jù)中心總耗電量將達(dá)到5915億千瓦時，占全社會用電量的5%。

因此，無論從綠色可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)角度看，還是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本來講，數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能發(fā)展都是行業(yè)一致的需求。除了降低制冷系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)能耗以降低PUE，通過優(yōu)化傳輸效率提升“瓦特轉(zhuǎn)比特”的算力轉(zhuǎn)化效率等方法外，數(shù)據(jù)中心儲能體系的引入，不僅僅能夠大幅改善數(shù)據(jù)中心能源利用效率，還將數(shù)據(jù)中心從單純的被動能源消費(fèi)者，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢曰拥哪茉大w系參與者，是數(shù)據(jù)中心行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色零碳的又一利器。

采用可再生能源是達(dá)成雙碳目標(biāo)的重要的途徑。據(jù)國家能源網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至2021年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量237777萬千瓦，其中，水電39094萬千瓦（抽水蓄能3639萬千瓦)；火電129739萬千瓦，核電5326萬千瓦，并網(wǎng)風(fēng)電32871萬千瓦，并網(wǎng)太陽能發(fā)電30654萬千瓦。總計我國可再生能源裝機(jī)突破10億千瓦，占全國電力裝機(jī)的44.8%，水電、抽水蓄能、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模均居世界第一。

風(fēng)力和光伏發(fā)電都是國家大力提倡的新能源，2021年裝機(jī)增幅已經(jīng)均達(dá)到兩位數(shù)增長。但是風(fēng)力和光伏發(fā)電具有間歇性不連續(xù)的特點(diǎn)，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定平穩(wěn)運(yùn)行帶來極大影響，儲能是解決這個問題的重要手段。

“新型電力系統(tǒng)架構(gòu)中，儲能在‘源網(wǎng)荷’端均具有不可替代的價值。” 施耐德電氣關(guān)鍵電源業(yè)務(wù)部首席技術(shù)顧問石葆春介紹，在新型電力系統(tǒng)架構(gòu)中，電力生產(chǎn)者既有傳統(tǒng)的發(fā)電端（包括光伏、風(fēng)力等集中式新能源發(fā)電），也包括了用戶端（如工廠、園區(qū)等的分布式光伏等）。

目前屋頂光伏、電動車都已經(jīng)進(jìn)入家庭，使得“新型電力系統(tǒng)的架構(gòu)不單單是某個公司或者某個單位要考慮的問題，也是我們每個家庭，每個人都必須面臨的問題。”石葆春表示。

技術(shù)創(chuàng)新賦能場景需求

在新型電力系統(tǒng)架構(gòu)中，研究用戶側(cè)場景的需求，可以發(fā)現(xiàn)不同用戶在規(guī)模和功能需求上差異較大。施耐德電氣聚焦用戶側(cè)場景，根據(jù)應(yīng)用技術(shù)上面的要求分類，將用戶側(cè)的場景和需求從簡單到復(fù)雜劃分為三種類型：光儲一體化、增容扛峰、電能質(zhì)量的治理。

光儲一體化類型的用戶主要需求是經(jīng)濟(jì)性（節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)成本），同時降低碳排放，滿足當(dāng)?shù)卣蛘哒叩囊?；例如工廠、園區(qū)等。

增容扛峰類型的用戶主要需求是增容性（如某高峰時段超過電網(wǎng)變壓器容量的應(yīng)用需求），附加一些峰谷電價套利、負(fù)荷控制的需求。如充電場站、制造業(yè)等。

電能質(zhì)量的治理類型的用戶，主要需求是可用性，同時還可以附加某時段的增容扛峰，負(fù)荷控制，峰谷套利等，如數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體、制藥等高端制造。這三種需求對應(yīng)的解決方案和配置均不相同，最終投資和投資回報也有比較大的差異。

針對用戶需求和場景的差異化，施耐德電氣依托在新型電力系統(tǒng)架構(gòu)、微網(wǎng)控制、供配電系統(tǒng)、功率變換、鋰電池、數(shù)字化領(lǐng)域長期的深厚技術(shù)儲備，結(jié)合施耐德電氣云端EMA微網(wǎng)能源顧問等技術(shù)，打造用戶側(cè)的施耐德電氣EMS控制系統(tǒng)和儲能柜、，最終根據(jù)不同用戶側(cè)場景的用能需求，提供整體的用戶側(cè)儲能解決方案。

在施耐德電氣用戶側(cè)儲能方案中，EMA能源顧問可以作為頂端架構(gòu)，基于云端收集并處理來自各個場站的歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，為用戶提供耗電量、碳排放、光伏發(fā)電量等方面的數(shù)據(jù)和參考。EMA能源顧問還可以在經(jīng)濟(jì)性方面提供運(yùn)行決策建議，依據(jù)峰谷平尖時間段、天氣情況等進(jìn)行電能調(diào)度，與電網(wǎng)互動，確保用戶經(jīng)濟(jì)利益的大化。

儲能方案最核心的部件就是儲能柜。石葆春表示，儲能柜并非簡單的鋰電池柜，還包含電池管理、功率變換、配電、制冷、消防模塊的可以獨(dú)立運(yùn)行的子系統(tǒng)。儲能柜根據(jù)應(yīng)用場景及功能需求的不同，功率變換部分既可以采用普通的PCS雙向變換器實(shí)現(xiàn)交直流間的轉(zhuǎn)變，也可以通過使用諸如施耐德電氣Galaxy V系列UPS與電網(wǎng)互動，除了功率變換以外，還可以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量治理的功能。

正如分享會上施耐德電氣關(guān)鍵電源業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人Pankaj Sharma所表示，當(dāng)下，基于綠色能源的變革正在進(jìn)行中，施耐德電氣同時聚焦能源的供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)，致力于為供需兩端的鏈接搭建橋梁。以端到端的價值推動端到端的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。未來，施耐德電氣將繼續(xù)以創(chuàng)新為自身轉(zhuǎn)型和滿足客戶需求的驅(qū)動力，憑借創(chuàng)新技術(shù)與持續(xù)優(yōu)化的解決方案，為用戶側(cè)儲能的發(fā)展與變革做出貢獻(xiàn)。