中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)中心成為5G、人工智能、云計(jì)算等新一代數(shù)字技術(shù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中樞和算力載體，其安全性至關(guān)重要。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)大，高頻開關(guān)電源、不間斷電源等鋰電設(shè)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(zhì)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(jì)算巨頭OVH曾因不間斷電源（UPS）起火導(dǎo)致一處數(shù)據(jù)中心下線。2021年3月，這家運(yùn)營(yíng)商在法國(guó)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(dǎo)致該區(qū)域的4個(gè)數(shù)據(jù)中心中，一個(gè)被完全燒毀，另有一個(gè)部分受損。起火后，癱瘓的企事業(yè)網(wǎng)站高達(dá)約360萬(wàn)個(gè)，一些游戲開發(fā)商在歐洲的業(yè)務(wù)也受到影響。
2022年10月，韓國(guó)SK集團(tuán)位于京畿道板橋的數(shù)據(jù)中心發(fā)生鋰電池起火，導(dǎo)致使用該數(shù)據(jù)中心的韓國(guó)網(wǎng)絡(luò)巨頭Kakao公司旗下被稱為“國(guó)民通訊軟件”的Kakao Talk服務(wù)中斷多天，影響了韓國(guó)近5000萬(wàn)民眾的日常生活。Kakao用戶因此流失了800多萬(wàn)，股價(jià)在一周內(nèi)下跌近10%，首席執(zhí)行官引咎辭職。
火災(zāi)頻發(fā)暴露出數(shù)據(jù)中心鋰電安全的嚴(yán)重性和緊迫性。數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施體系，不僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信存儲(chǔ)系統(tǒng)，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)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(zhǎng)、占地面積小的優(yōu)勢(shì)，有利于提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率，降低維護(hù)成本。
京東云相關(guān)負(fù)責(zé)人向《中國(guó)能源報(bào)》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(huì)對(duì)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(yīng)活躍，一旦線路、電池內(nèi)部發(fā)生短路或安裝磕碰等問題，都會(huì)產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，鋰電池在國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用基本處于探索初期階段，其安裝和運(yùn)行過程中有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，接近生命周期結(jié)束期的風(fēng)險(xiǎn)更大。如不遵循安裝運(yùn)輸規(guī)范和及時(shí)淘汰隱患電池，可能帶來火災(zāi)等嚴(yán)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(shí)電力,占全球電力需求總量的近2%。2023年我國(guó)算力中心能耗總量1500億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)15.4%，約占全社會(huì)用電量的1.6%。
電費(fèi)成本占數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本的50%左右。為降低成本，綠色發(fā)展，近年來，國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)與算力行業(yè)頭部企業(yè)紛紛作出減碳目標(biāo)和行動(dòng)承諾，推進(jìn)新能源利用。但太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源具有波動(dòng)性、間歇性，不符合數(shù)據(jù)中心對(duì)穩(wěn)定用電的需求。配建鋰電儲(chǔ)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(chǔ)多能互補(bǔ)互動(dòng)已有實(shí)踐案例。2020年7月，中國(guó)電信杭州分公司蕭山數(shù)據(jù)中心與國(guó)網(wǎng)杭州供電公司協(xié)同完成全省首個(gè)數(shù)據(jù)中心電力需求側(cè)響應(yīng)，通過安裝數(shù)據(jù)中心電力需求響應(yīng)終端,充分利用用戶儲(chǔ)能裝置，在降低高能耗用電的同時(shí)，發(fā)揮電力需求響應(yīng)模式的最佳效用。1小時(shí)讓出10500千瓦負(fù)荷，可滿足5000戶居民用電需求，數(shù)據(jù)中心獲得補(bǔ)貼65600元。
但整體而言，數(shù)據(jù)中心多能互補(bǔ)互動(dòng)仍處于起步階段。京東云相關(guān)負(fù)責(zé)人坦言，數(shù)據(jù)中心利用鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)控和通過電費(fèi)差價(jià)節(jié)省電費(fèi)的方案在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的案例不多。數(shù)據(jù)中心鋰電池應(yīng)用還是以提供15分鐘后備時(shí)間基本需求的方案居多，且目前鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，僅有占地面積小的優(yōu)勢(shì)較為明顯，其他優(yōu)勢(shì)，如放電次數(shù)多，充電快等還沒有實(shí)際應(yīng)用體現(xiàn)。
■ 標(biāo)準(zhǔn)待完善
安全發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。
京東云相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，當(dāng)前鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)只有中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心鋰離子電池室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》行標(biāo)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還在逐步完善中。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)中心用鋰離子電池的產(chǎn)品類型、技術(shù)要求、安全性能等方面進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)據(jù)中心鋰電必須選用磷酸鐵鋰電芯，并對(duì)電池的循環(huán)壽命、能量密度、功率密度等性能指標(biāo)提出了明確要求。
在已有標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)下，近年來，數(shù)據(jù)中心鋰電在設(shè)計(jì)布局、建設(shè)運(yùn)維、消防措施等方面取得了顯著進(jìn)展，但標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善，以覆蓋更多應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)要求。鋰電池技術(shù)更新迅速，新的材料、工藝和設(shè)計(jì)不斷涌現(xiàn)。因此，標(biāo)準(zhǔn)要緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)更新和完善。盡管鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢(shì)，但部分客戶對(duì)其安全性和可靠性仍存疑慮。因此，需要加強(qiáng)對(duì)鋰電池技術(shù)的宣傳和推廣，提高客戶認(rèn)知度。不同數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理水平存在差異，部分?jǐn)?shù)據(jù)中心在運(yùn)維管理方面存在不足，可能導(dǎo)致鋰電池系統(tǒng)運(yùn)行效率低下或安全隱患增加。因此，需要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的培訓(xùn)和管理，提高運(yùn)維水平。
京東云相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，鋰電池是高性能充電電池，當(dāng)前各電池廠商的關(guān)注點(diǎn)主要在解決安全和成本兩大問題，固態(tài)鋰電池等技術(shù)的發(fā)展將大大降低使用安全風(fēng)險(xiǎn)，鈉離子電池將會(huì)大幅降低電池成本。除了以上兩種技術(shù)，還有大量的研究在進(jìn)行中，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池市場(chǎng)需求會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，會(huì)作為技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，綠色、低碳鋰電產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心未來會(huì)有更大的應(yīng)用前景。
