日前，國家能源局在京召開(kāi)例行新聞發(fā)布會(huì )。國家能源局能源節約和科技裝備司副司長(cháng)劉亞芳介紹，截至2022年底，全國已投運新型儲能項目裝機規模達870萬(wàn)千瓦，平均儲能時(shí)長(cháng)約2.1小時(shí)，比2021年底增長(cháng)110%以上。

　　ups儲能的發(fā)展可謂高歌猛進(jìn)，這將影響到各行業(yè)的用電情況，對于依靠電能進(jìn)行不間斷運行的數據中心而言尤其如此。并且，儲能與數據中心節能減碳關(guān)系越發(fā)密切，如何發(fā)展儲能也成為數據中心重點(diǎn)關(guān)注話(huà)題。

　　數據中心為什么需要ups儲能

　　對于數據中心而言，在當前階段，變革能源供電形式的主要目的是穩定用電，并以此來(lái)進(jìn)行節能減碳、削峰填谷，而儲能在這些層面均能夠發(fā)揮效用。

　　穩定用電上，數據中心用電可以分為應急電源與常用電源，在理論上，儲能在這兩方面均能夠起到穩定發(fā)電的作用。一是儲能可以替代柴發(fā)進(jìn)行應急，作為數據中心的備用電源，能夠在市電斷電時(shí)，提供穩定的供電；二是儲能能夠成為數據中心的一路主供電源，通過(guò)并網(wǎng)為數據中心提供高安全性的日常供電。

　　節能減碳上，數據中心需要提升新能源的利用率，但太陽(yáng)能、風(fēng)能等常用新能源受自然因素影響大，供電并不穩定，不符合數據中心的用電需求。通過(guò)儲能則可以解決這一問(wèn)題，提升新能源供電的穩定性，最終，通過(guò)利用新能源供電達到減少碳排放的目的。換句話(huà)說(shuō)，儲能通過(guò)存儲新能源為數據中心碳排放的降低提供了條件。

　　削峰填谷上，ups儲能的形式?jīng)Q定了其可以選擇性的在用電高峰放電，在用電低谷進(jìn)行蓄能，具備調節作用，能夠參與到電力市場(chǎng)調峰、輔助調頻等行為中，讓數據中心從中獲益。

　　基于此，理想化的ups儲能可以通過(guò)存儲的形式，為數據中心提供穩定新能源供電，并能夠將之用于應用或日常供電中，達到節能減碳、削峰填谷的目的。

　　值得一提的是，數據中心與儲能的結合已經(jīng)受到各個(gè)地方的重視，多個(gè)地方出臺相關(guān)政策推動(dòng)其發(fā)展。如去年10月，山東省工信廳發(fā)布了《關(guān)于深化改革創(chuàng )新促進(jìn)數字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》，文件提出，啟動(dòng)“風(fēng)光儲能+大數據中心”建設，數據中心可再生能源使用比例提高10個(gè)百分點(diǎn)、達到25%以上。

　　同樣是去年10月，深圳市發(fā)改委發(fā)布公開(kāi)征求《深圳市關(guān)于促進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施（征求意見(jiàn)稿）》意見(jiàn)的通告，文件指出，因地制宜布局儲能設施。鼓勵數據中心、5G基站、充電設施、工業(yè)園區等結合電網(wǎng)需求布局儲能系統，對已并網(wǎng)投運且裝機規模1兆瓦以上的電化學(xué)儲能項目，按照實(shí)際放電量給予最高0.2元/千瓦時(shí)的支持，每個(gè)項目支持期限3年，資助總額最高300萬(wàn)元。

　　由此可見(jiàn)，數據中心與儲能結合發(fā)展既有政策加持，也有行業(yè)需求，已經(jīng)具備進(jìn)一步發(fā)展的先行條件。

　　ups儲能面臨哪些挑戰

　　數據中心與儲能充分結合發(fā)展是大勢所趨，但從目前的情況來(lái)看，儲能依舊處于相對早期的階段，與應用的理想狀態(tài)還有一定差距，究其原因，主要是以下兩點(diǎn)。

　　1、龐大的能源存儲需求

　　數據中心是高耗能產(chǎn)業(yè)，其運行需要的用電量十分龐大。以機柜數1000，單機柜2.5kWh的A級數據中心為例，其運營(yíng)期間用電量可達到2500kWh。而對于備用電源的要求的負荷量還遠不止于此，據《GB50174-2017數據中心設計規范》，A級數據中心柴發(fā)燃料存儲量宜滿(mǎn)足12h用油，也就是說(shuō)，如果想要儲能取代柴發(fā)，成為此座數據中心的備用電源，至少需要3萬(wàn)kWh（即30WMh）電能儲備。想要作為常用電源，需要的電量無(wú)疑更為龐大。

　　就數據中心自身而言，在當前階段，進(jìn)行如此巨大的新能源電能存儲可謂挑戰重重。

　　首先，數據中心通過(guò)新能源獲取如此級別的電量本身便有較大難度。如分布式光伏雖然在數據中心應用較為廣泛，技術(shù)也相對成熟，但其發(fā)電量存在上限，想要支撐數據中心運行還需進(jìn)一步的突破；再比如氫能，其供能雖然更為高效，但利用難度大，技術(shù)要求高，在數據中心的應用上還處于實(shí)驗性階段，未達到大規模推廣的條件。

　　其次，儲能容量方面，數據中心備用電源的電量需求已經(jīng)達到兆瓦級（MW），考慮到冗余配置的問(wèn)題，在實(shí)際中對容量的要求可能會(huì )更高。但數據中心上的存儲能力還相對較低，以廣泛應用的電化學(xué)儲能為例，其大多數產(chǎn)品的容量多數僅能應用于UPS，根據《GB50174-2017數據中心設計規范》，A級數據中心中，當柴發(fā)作為備用電源時(shí)，不間斷電源系統電池最少備用時(shí)間為15min，依舊以機柜數1000，單機柜2.5kWh的A級數據中心為例，其存儲量約為625kWh，遠達不到兆瓦級別的容量要求。

　　再次，在建設上，儲能設備是數據中心供配電的一部分，且占據空間較大，其建設必然會(huì )影響整個(gè)數據中心的規劃布局，同時(shí)，并網(wǎng)過(guò)程流程復雜，會(huì )涉及多個(gè)不同系統的協(xié)調、兼容等。

　　此外，成本方面，雖然理論上可以進(jìn)行削峰填谷，但投入成本也較高，這既包括采購、建設成本，也包含儲能系統的運維成本。數據中心運行周期可長(cháng)達20—30年，增加或者改進(jìn)儲能系統均需要進(jìn)行長(cháng)期管理，乃至需要培養專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行運營(yíng)維護，既增加運維難度，也增加了運維成本。

　　2、應用安全問(wèn)題

　　數據中心要綠色低碳發(fā)展，更要安全穩定，這就要求各個(gè)環(huán)節所運用的技術(shù)必須是成熟的，對于相關(guān)隱患也要有多種應對方案，但儲能目前存在著(zhù)一定的安全隱患。

　　以當前已經(jīng)應用較多的鋰電池為例，其體積小、重量輕、使用壽命長(cháng)，行業(yè)對其前景普遍看好，但即便如此，其應用進(jìn)程卻沒(méi)有如預期一樣，一個(gè)重要原因就是可能存在的安全問(wèn)題。甚至可以說(shuō)，近年來(lái)鋰電池安全事故頻發(fā)。

　　以電動(dòng)車(chē)為例，因為鋰電池故障導致失火爆炸的新聞可謂屢見(jiàn)不鮮，鋰電池已經(jīng)被貼上不安全的標簽。并且，鋰電池在數據中心的應用還需要配套的電池管理系統籌，通過(guò)長(cháng)期實(shí)踐來(lái)防止熱失控等，有著(zhù)不低的應用難度，這也造成了應用鋰電池的疑慮。相對的，鉛酸電池在安全性的表現上更加穩定，應用方案也較為簡(jiǎn)便，這就導致數據中心依舊偏愛(ài)鉛酸電池。

　　同時(shí)，ups儲能系統的搭建也不僅僅是鋰電池，還涉及到相關(guān)儲能設備的建設、氫能的探索、充足能源的輸出乃至微電網(wǎng)的構建等，均需要更加完備的安全方案。沒(méi)有安全，在數據中心上，儲能也就沒(méi)有應用的根基。

　　ups儲能發(fā)展的可行性探索方向

　　數據中心是與數字化息息相關(guān)的新型基礎設施，安全性、穩定性是基本要求，同時(shí)市場(chǎng)環(huán)境下，數據中心的建設運維也需要符合企業(yè)效益。儲能作為數據中心節能降碳的必要一環(huán)，在發(fā)展過(guò)程中也需要符合這些條件，同時(shí)結合儲能現有特征與不足進(jìn)行發(fā)展，即儲能需要穩定新能源供給，并且要在安全基礎上降低儲能成本，提高存儲容量，增強儲能的供電能力。

　　根據現有實(shí)踐與探索，滿(mǎn)足以上條件的發(fā)展方向有兩個(gè)：一是進(jìn)一步提升數據中心自身儲能能力；一是數據中心通過(guò)與發(fā)電站、儲能站等進(jìn)行多站融合的模式來(lái)提高新能源利用的穩定性、安全性。

　　增強數據中心自身儲能能力方面，目前具有實(shí)際意義集中表現為儲能容量方面的突破。如清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院合作的“SPEAR”創(chuàng )新示范工程，其儲能容量達2MWh，輸出功率達1MW；微軟在去年6月啟動(dòng)的燃料電池項目，其運行功率達到了3MW，已經(jīng)能夠滿(mǎn)足部分數據中心的備用電源需求。

　　這表明通過(guò)技術(shù)的發(fā)展，數據中心儲能容量能夠實(shí)現質(zhì)的提升，具備替代柴發(fā)的可能，不過(guò)相關(guān)項目也具備明顯的實(shí)驗性質(zhì)，想要進(jìn)行推廣和應用還需進(jìn)一步增強安全性與穩定性，并且在成本上也要符合市場(chǎng)需要。

　　多站融合方面，其具備資源集約、系統融合及功能互補的特征，通過(guò)此，數據中心能夠有效解決自身的“短板”問(wèn)題，如其中的發(fā)電站與大型儲能站，能夠保證新能源充足、安全與穩定，數據中心與之充分結合后，便能夠解決其在大規模新能源獲取與儲存容量方面遇到的困難，滿(mǎn)足數據中心對于新能源供電的要求，最終實(shí)現綠電生產(chǎn)、平抑峰谷、降低排放等多重目標。

　　值得注意的是，在多站融合的過(guò)程中，人工智能的應用與大數據分析是極為重要的一點(diǎn)，這是因為多站融合涉及多個(gè)系統的協(xié)調，在進(jìn)行削峰填谷時(shí)，還必須具備較高的儲能資源調度預測能力和聚合能力，均需要人工智能與數據分析的支撐。

　　更多的儲能站項目也在規劃建設中，據媒體不完全統計，僅去年12月一個(gè)月份，便有約28個(gè)新型儲能項目完成并網(wǎng)交付，其中更是包括了多個(gè)百兆瓦級容量的獨立共享儲能電站并網(wǎng)。相關(guān)政策也在增多，據資料，2021年以來(lái)，山東、湖南、浙江、內蒙等多個(gè)省份陸續出臺了儲能建設指導意見(jiàn)，鼓勵投資建設共享（獨立）儲能電站，采用政策傾斜的方式激勵配套建設或共享模式落實(shí)新型儲能的新能源發(fā)電項目，為數據中心進(jìn)行多站融合打下了基石。