Dans le paysage technologique actuel en constante évolution, les propriétaires et exploitants de centres de données sont confrontés au double défi d'atteindre une puissance de calcul élevée tout en maintenant la neutralité carbone. Cet équilibre a conduit les chercheurs en infrastructures de centres de données à se concentrer sur l'association dynamique des systèmes d'alimentation sans interruption (ASI) et des batteries au lithium. En exploitant la longue durée de vie des batteries au lithium, les centres de données peuvent mettre en œuvre efficacement des stratégies d'écrêtement des pointes et de comblement des creux. Cette approche permet non seulement de réduire les coûts d'exploitation grâce à une tarification optimisée de l'électricité, mais aussi d'équilibrer les charges électriques grâce au stockage d'énergie.
La valeur des onduleurs et du stockage sur batterie au lithium
Dans les villes où les écarts de prix entre les heures de pointe et les heures creuses sont importants, la combinaison d'onduleurs et de batteries au lithium peut générer des économies d'exploitation considérables pour les centres de données. L'intégration de sources d'énergie renouvelables comme l'éolien et le solaire renforce encore les économies d'énergie verte. Au-delà des avantages économiques, cette solution offre plusieurs avantages supplémentaires :
- **Réduction de la charge de pointe sur le réseau** : Cela contribue au fonctionnement sûr du réseau électrique.
- **Utilisation maximisée des équipements existants** : En améliorant l'efficacité des équipements, les systèmes peuvent fonctionner à des facteurs de charge plus élevés.
- **Surveillance des performances de la batterie en temps opportun** : Cela permet d'éviter les anomalies lors de la décharge.
Selon des calculs détaillés, la mise en œuvre d'une solution de stockage par onduleur et batterie lithium permet de rentabiliser l'investissement en seulement 3 à 6 ans. Grâce aux politiques nationales encourageant une consommation d'électricité équilibrée et creusant progressivement l'écart de prix entre heures pleines et heures creuses, d'importantes économies d'électricité à long terme peuvent être réalisées, augmentant ainsi sa valeur économique.
Critères de sélection des produits pour les onduleurs et le stockage sur batterie au lithium
Pour mettre en œuvre efficacement les modèles de stockage d'énergie, les systèmes UPS doivent respecter les exigences de conception suivantes :
1. La fonction de stockage d’énergie ne doit pas interférer avec la décharge normale de la batterie.
2. Le système doit prendre en charge la configuration des heures de début et de fin de charge, du courant de charge et des heures de début et de fin de décharge.
3. Il doit permettre de fixer une limite de courant de décharge, avec tout courant insuffisant fourni par le redresseur ou le bypass.
Pour les systèmes de batteries au lithium, les exigences comprennent :
1. Utilisation de batteries au lithium de type stockage d’énergie.
2. La décharge doit s'arrêter lorsque le temps d'arrêt de la décharge ou le point de protection contre la basse tension de la batterie est atteint.
3. Le temps de sauvegarde ne doit pas être inférieur à 1 heure.
Étude de cas : Projet de centre de données de GREEN POWER dans le Jiangsu
Le projet de centre de données de GREEN POWER dans le Jiangsu en est un parfait exemple. D'une capacité de charge de 300 kW, il utilise des batteries lithium-fer-phosphate pour son système d'alimentation électrique. Le client avait besoin d'une autonomie de secours de 15 minutes tout en mettant en œuvre des fonctionnalités d'écrêtement des pointes et de comblement des creux.
Tarification de l'électricité locale en période de pointe et de vallée
- **Prix de pointe** : 1,2081 RMB/kWh (8h00-11h00, 17h00-22h00)
- **Normal** : 0,7226 RMB/kWh (11h00-17h00, 22h00-24h00)
- **Vallée** : 0,3265 RMB/kWh (0:00-8:00)
Considérations relatives à la configuration
Les facteurs clés de configuration incluent :
- **Différence de prix entre les pics et les vallées** : 1,2081 - 0,3265 = 0,8861 RMB/kWh
- **Différence de prix entre les heures de pointe et les heures normales** : 1,2081 - 0,7226 = 0,4855 RMB/kWh
- **Différence de prix Regular-Valley** : 0,7226 - 0,3265 = 0,3961 RMB/kWh
- **Durée de pointe et de vallée** : 8 heures chacune (temps de décharge maximal de 8 heures ; les batteries doivent être complètement chargées dans ce délai).
- **Nombre de packs de batteries** : Limité à 6 packs maximum pour des raisons de sécurité (capacité totale ne dépassant pas 1200 AH).
- **Courant de charge** : Doit être suffisant pour charger complètement.
- **Profondeur de décharge** : Pour l'alimentation de secours et la santé de la batterie (150 kW nécessitent environ 200 AH pour une sauvegarde de 15 minutes).
Par conséquent, la capacité de stockage de la batterie au lithium ne doit pas dépasser 960 AH et la capacité totale ne doit pas être inférieure à la capacité de stockage plus 200 AH.
La solution GREEN POWER
La solution de GREEN POWER comprend quatre systèmes UPS de la série ESSO 215K Commercial Energy Storage Systems configurés dans un système d'alimentation 4N.Le système de stockage d'énergie commercial ESSO 215K peut fournir un courant de charge maximal de 120 A, permettant de recharger 960 Ah en 8 heures. Ce système est associé à cinq batteries lithium-fer-phosphate de 512 V et 200 Ah pour l'écrêtement des pointes et le remplissage des vallées, soit une configuration totale de six packs. Sur la base d'une profondeur de décharge de 78 % et d'une durée de vie de 5 000 cycles, les bénéfices attendus sont les suivants :
- Le revenu quotidien d'un onduleur en mode stockage est d'environ 400 RMB, ce qui conduit à un revenu mensuel d'environ 12 000 RMB.
- Hors remplacement des batteries au plomb-acide, avec une durée de vie moyenne des batteries au lithium de 13,7 ans, le chiffre d'affaires net après suppression des coûts d'investissement pourrait atteindre environ 1 million de RMB.
- Si l'on remplace les batteries au plomb-acide, la réduction de deux remplacements en 13,7 ans pourrait augmenter le revenu total à environ 1,26 million de RMB.
Conclusion : L’avenir du stockage d’énergie dans les centres de données
Grâce à leur longue durée de vie, leur haute densité énergétique et leurs avantages écologiques, les batteries au lithium sont devenues le choix privilégié pour le stockage d'énergie des onduleurs. La solution de stockage onduleur-batterie au lithium de GREEN POWER, avec ses avantages évidents, est en passe de devenir une nouvelle tendance en matière d'économie d'énergie pour les centres de données. En adoptant ces technologies innovantes, les centres de données peuvent atteindre efficacement une puissance de calcul élevée et la neutralité carbone, ouvrant ainsi la voie à un avenir plus durable.
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Date de publication : 26 octobre 2024
