中國儲能網(wǎng)訊：數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)中心成為5G、人工智能、云計算等新一代數(shù)字技術發(fā)展的數(shù)據(jù)中樞和算力載體，其安全性至關重要。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴大，高頻開關電源、不間斷電源等鋰電設備的數(shù)量也急劇增加。在此背景下，如何保障鋰電使用安全，成為數(shù)據(jù)中心高質量發(fā)展的一道新課題。
■ 事故危害大
近年來，數(shù)據(jù)中心鋰電安全事故頻發(fā)。
歐洲云計算巨頭OVH曾因不間斷電源（UPS）起火導致一處數(shù)據(jù)中心下線。2021年3月，這家運營商在法國斯特拉斯堡的SBG2數(shù)據(jù)中心發(fā)生波及整棟大樓的起火事故，導致該區(qū)域的4個數(shù)據(jù)中心中，一個被完全燒毀，另有一個部分受損。起火后，癱瘓的企事業(yè)網(wǎng)站高達約360萬個，一些游戲開發(fā)商在歐洲的業(yè)務也受到影響。
2022年10月，韓國SK集團位于京畿道板橋的數(shù)據(jù)中心發(fā)生鋰電池起火，導致使用該數(shù)據(jù)中心的韓國網(wǎng)絡巨頭Kakao公司旗下被稱為“國民通訊軟件”的Kakao Talk服務中斷多天，影響了韓國近5000萬民眾的日常生活。Kakao用戶因此流失了800多萬，股價在一周內下跌近10%，首席執(zhí)行官引咎辭職。
火災頻發(fā)暴露出數(shù)據(jù)中心鋰電安全的嚴重性和緊迫性。數(shù)據(jù)中心是一整套復雜的設施體系，不僅包括計算機系統(tǒng)、通信存儲系統(tǒng)，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設備、監(jiān)控設備以及各種安全裝置。近年來，數(shù)據(jù)中心逐步采用鋰電池作為備用電源?，相比傳統(tǒng)鉛酸電池，鋰電池具有能量密度高、使用壽命長、占地面積小的優(yōu)勢，有利于提高數(shù)據(jù)中心運行效率，降低維護成本。
京東云相關負責人向《中國能源報》記者介紹，無論是鋰電還是鉛酸電池，都需要有完備的安全保障措施，否則會對數(shù)據(jù)中心可用性和消防安全造成巨大威脅。特別是鋰電池密度高、反應活躍，一旦線路、電池內部發(fā)生短路或安裝磕碰等問題，都會產生安全風險。當前，鋰電池在國內數(shù)據(jù)中心的應用基本處于探索初期階段，其安裝和運行過程中有一定的安全風險，接近生命周期結束期的風險更大。如不遵循安裝運輸規(guī)范和及時淘汰隱患電池，可能帶來火災等嚴重事故。
■ 鋰電大有可為
數(shù)據(jù)中心是能耗大戶。數(shù)據(jù)顯示，2022 年全球數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣消耗了約4600 億千瓦時電力,占全球電力需求總量的近2%。2023年我國算力中心能耗總量1500億千瓦時，同比增長15.4%，約占全社會用電量的1.6%。
電費成本占數(shù)據(jù)中心運營成本的50%左右。為降低成本，綠色發(fā)展，近年來，國內互聯(lián)網(wǎng)與算力行業(yè)頭部企業(yè)紛紛作出減碳目標和行動承諾，推進新能源利用。但太陽能、風能等新能源具有波動性、間歇性，不符合數(shù)據(jù)中心對穩(wěn)定用電的需求。配建鋰電儲能則可以解決這一問題，提升新能源供電的穩(wěn)定性，降低碳排放。
數(shù)據(jù)中心源網(wǎng)荷儲多能互補互動已有實踐案例。2020年7月，中國電信杭州分公司蕭山數(shù)據(jù)中心與國網(wǎng)杭州供電公司協(xié)同完成全省首個數(shù)據(jù)中心電力需求側響應，通過安裝數(shù)據(jù)中心電力需求響應終端,充分利用用戶儲能裝置，在降低高能耗用電的同時，發(fā)揮電力需求響應模式的最佳效用。1小時讓出10500千瓦負荷，可滿足5000戶居民用電需求，數(shù)據(jù)中心獲得補貼65600元。
但整體而言，數(shù)據(jù)中心多能互補互動仍處于起步階段。京東云相關負責人坦言，數(shù)據(jù)中心利用鋰電池儲能技術參與電網(wǎng)負荷調控和通過電費差價節(jié)省電費的方案在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心應用的案例不多。數(shù)據(jù)中心鋰電池應用還是以提供15分鐘后備時間基本需求的方案居多，且目前鋰電池在數(shù)據(jù)中心應用，僅有占地面積小的優(yōu)勢較為明顯，其他優(yōu)勢，如放電次數(shù)多，充電快等還沒有實際應用體現(xiàn)。
■ 標準待完善
安全發(fā)展，標準先行。
京東云相關負責人介紹，當前鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應用標準只有中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心鋰離子電池室設計標準》行標，相關標準還在逐步完善中。該標準對數(shù)據(jù)中心用鋰離子電池的產品類型、技術要求、安全性能等方面進行了詳細規(guī)定。標準要求數(shù)據(jù)中心鋰電必須選用磷酸鐵鋰電芯，并對電池的循環(huán)壽命、能量密度、功率密度等性能指標提出了明確要求。
在已有標準推動下，近年來，數(shù)據(jù)中心鋰電在設計布局、建設運維、消防措施等方面取得了顯著進展，但標準體系有待進一步完善，以覆蓋更多應用場景和技術要求。鋰電池技術更新迅速，新的材料、工藝和設計不斷涌現(xiàn)。因此，標準要緊跟技術發(fā)展趨勢，及時更新和完善。盡管鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應用具有諸多優(yōu)勢，但部分客戶對其安全性和可靠性仍存疑慮。因此，需要加強對鋰電池技術的宣傳和推廣，提高客戶認知度。不同數(shù)據(jù)中心的運維管理水平存在差異，部分數(shù)據(jù)中心在運維管理方面存在不足，可能導致鋰電池系統(tǒng)運行效率低下或安全隱患增加。因此，需要加強對運維人員的培訓和管理，提高運維水平。
京東云相關負責人表示，鋰電池是高性能充電電池，當前各電池廠商的關注點主要在解決安全和成本兩大問題，固態(tài)鋰電池等技術的發(fā)展將大大降低使用安全風險，鈉離子電池將會大幅降低電池成本。除了以上兩種技術，還有大量的研究在進行中，相信隨著技術的發(fā)展，鋰電池市場需求會持續(xù)增長，會作為技術創(chuàng)新推動產業(yè)升級，綠色、低碳鋰電產品在數(shù)據(jù)中心未來會有更大的應用前景。
