由于公用事業(yè)部門(mén)難以提供足夠的電力，消費(fèi)者對(duì)可再生能源增加了需求，以及不斷出現(xiàn)的備用電力系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，電力行業(yè)面臨著日益嚴(yán)重的問(wèn)題。那么其解決方案是什么?在電力行業(yè)舉行的一系列會(huì)談中，行業(yè)專(zhuān)家對(duì)于微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了探討。

在某種程度上，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)可以被視為一個(gè)能夠在短時(shí)間內(nèi)獨(dú)自發(fā)電的微電網(wǎng)。施耐德電氣公司的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和微電網(wǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)Carsten Baumann說(shuō)，“當(dāng)電力中斷或發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)中心的UPS電源啟動(dòng)，柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)提供備用電源。當(dāng)電力恢復(fù)時(shí)，再關(guān)閉柴油發(fā)電機(jī)，然后接入電網(wǎng)。”

但是在這種情況下，從電網(wǎng)切換的決策實(shí)質(zhì)上是由電力公司實(shí)施的：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)就被迫停下來(lái)。Baumann表示，“我們做出決定，如果電力質(zhì)量良好，綠色環(huán)保，價(jià)格低廉，可以從電力公司購(gòu)買(mǎi)。否則采用先進(jìn)微電網(wǎng)提供的電力。這可能在一天的過(guò)程中發(fā)生變化。為了做出這個(gè)決定，我們需要采用一個(gè)無(wú)需工作人員即可查看成本、可持續(xù)性、天氣等因素的智能系統(tǒng)。”

企業(yè)需要通過(guò)建立基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持先進(jìn)的微電網(wǎng)，這意味著部署更多的儲(chǔ)能設(shè)施，可能還需要部署一些太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和燃料電池，以及運(yùn)行它的軟件系統(tǒng)，這讓數(shù)據(jù)中心可以在電力成本高時(shí)減少對(duì)電網(wǎng)的依賴，從而采用成本更加低廉的能源。

土木工程咨詢商Arup公司副總裁Douglas Nordham說(shuō)，““如今的負(fù)荷正在上升，所以需要相應(yīng)地增加發(fā)電量，建設(shè)更多的發(fā)電廠，但是我們?cè)诩永Ｄ醽喼輿](méi)有這樣做。自從2002年以來(lái)，公用事業(yè)部門(mén)真正開(kāi)始減少消耗。”

Nordham表示，在先進(jìn)的微電網(wǎng)到來(lái)之前，減少負(fù)載并不是數(shù)據(jù)中心的一個(gè)很好的選擇，但現(xiàn)在機(jī)會(huì)已經(jīng)存在，并可能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益。

他說(shuō)，“需求響應(yīng)的回報(bào)是多少?這要看情況，但每減少一兆瓦的消耗，每年大約節(jié)省10萬(wàn)美元。另一個(gè)好處是，電力公司可能會(huì)提前通知用戶需要需求響應(yīng)，這可能是他們即將遭受停電或電力不足的時(shí)候。而列入災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃中的用戶則會(huì)提前注意到公共事業(yè)公司遇到的一些電源問(wèn)題。如果不是該計(jì)劃的一部分，就不會(huì)有這種想法。”

Nordham解釋說(shuō)，“數(shù)據(jù)中心不必減少負(fù)載，采用微電網(wǎng)，將會(huì)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。”Nordham表示，減少需求也有營(yíng)銷(xiāo)效益。

但是，雖然微電網(wǎng)可以提供長(zhǎng)期的成本節(jié)約，但它們確實(shí)需要一些前期投資。Nordham說(shuō)：“如果我試圖向一家數(shù)據(jù)中心公司銷(xiāo)售一個(gè)微電網(wǎng)，那么他們對(duì)此可能置之不理。”另一方面，公用事業(yè)公司習(xí)慣于采用幾十年一直運(yùn)行的發(fā)電廠的電力，這就是為什么Nordham認(rèn)為正確的做法是采用“能源即服務(wù)”的原因。

即使是全球最大的配電設(shè)備供應(yīng)商之一，施耐德公司也并沒(méi)有建立自己的數(shù)據(jù)中心微電網(wǎng)，該公司與杜克能源等公司簽約建立基礎(chǔ)設(shè)施，并且按需支付費(fèi)用。

Arup公司的電氣工程師Russell Carr表示，微電網(wǎng)的建設(shè)和構(gòu)成系統(tǒng)的組件將取決于其所在位置。他舉例說(shuō)，“在美國(guó)西海岸，假設(shè)舊金山發(fā)生地震，其電力可能一周后恢復(fù)，但天然氣發(fā)電廠恢復(fù)發(fā)電可能需要數(shù)月的時(shí)間。而在美國(guó)東海岸，更多的風(fēng)力發(fā)電事件影響提供電力，所以采用天然氣發(fā)電廠的電力更可靠。”

鋰離子電池目前已成為市場(chǎng)主流，從較高的功率密度到較快的放電，用戶可以從不同的性能的產(chǎn)品中獲得不同的好處，。Baumann預(yù)測(cè)將會(huì)采用多種電池協(xié)同工作。在電網(wǎng)突發(fā)故障期間，UPS電源系統(tǒng)需要快速放電提供電力保障。規(guī)模較大的微電網(wǎng)可以存儲(chǔ)更多的電能，但可能需要200-250毫秒的時(shí)間才能供電，而這對(duì)于對(duì)于UPS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)太慢。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要了解的一個(gè)問(wèn)題是需要提供多少電能。“UPS電源需要配置多少塊電池?其持續(xù)時(shí)間為多少?有人說(shuō)15分鐘，也有人說(shuō)6分鐘。”Baumann說(shuō)，“因此雖然可以將UPS電源的電能用于電網(wǎng)，但不要低于6分鐘所需的電量。”

在考慮使用微電網(wǎng)時(shí)，Nordham建議說(shuō)，“當(dāng)企業(yè)的業(yè)務(wù)正在進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，很有可能是需要采用微電網(wǎng)的時(shí)候”。

分析和專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)Navigant公司的研究總監(jiān)Peter Asmus表示，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商如何迅速認(rèn)同這一概念還有待觀察，鋰離子電池和再充電/放電限制方面的挑戰(zhàn)仍有待解決，但顯然存在這一發(fā)展趨勢(shì)。他說(shuō)，“人們正在轉(zhuǎn)向分布式能源和微電網(wǎng)，微電網(wǎng)的時(shí)代即將到來(lái)。這就是研究表明的結(jié)果。”(本稿件由中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編譯，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源，違者必究)