中國儲能網訊：近日，國家發(fā)展改革委、中央網信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局日前聯合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8個地方啟動建設國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10個國家數據中心集群。這也是繼“西電東送”（開始于20世紀70年代）、“西氣東輸”（2000年2月批準啟動）、“南水北調”（2002年12月27日開工）之后的，又一項超級大工程。
數據中心是儲能的應用場景之一，“東數西算”的布局讓儲能獲得了一個嶄新的機會。
火熱的“東數西算”
2月18日，國家發(fā)改委等多部門聯合發(fā)布《關于印發(fā)促進工業(yè)經濟平穩(wěn)增長的若干政策的通知》提出，加快實施大數據中心建設專項行動，實施“東數西算”工程。
其中西部數據中心已經形成集群，長三角、京津冀、粵港澳大灣區(qū)三個區(qū)域的大數據中心則是新規(guī)劃的。
云廠商巨頭已經加快了數據中心的軍備競賽。華為已啟用了貴安數據中心，并且在貴安、烏蘭察布、京津冀、長三角、粵港澳布局五大數據中心。阿里也在京津冀、成渝、烏蘭察布等樞紐布局數據中心集群，提升整體算力水平。騰訊也在貴州投產貴安七星災備數據中心，同時也在京津冀、長三角和成渝加緊布局。
這8大樞紐，10大集群內，東西分布均勻，多數恰好已是第一批、第二批電力現貨結算試運行地區(qū)。隨著電力市場化推進到現貨實時結算階段，新能源消納，尤其是跨省跨區(qū)資源調度將完全依托于電網算力。業(yè)內人士表示，“東數西算”是將我國東部沿海區(qū)域的數據計算需求，交由內陸區(qū)域的數據中心去處理，但有些實時性較強的數據計算仍要留在數據產生的附近進行處理。數據中心類型負荷的空間轉移，將有利于西部地區(qū)的清潔能源消納。
從2021年起，國家出臺多項政策支持儲能型數據中心。
2021年7月14日，工信部印發(fā)《新型數據中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》明確：支持探索利用鋰電池、儲氫和飛輪儲能等作為數據中心多元化儲能和備用電源裝置，推動新型數據中心高效利用清潔能源和可再生能源、優(yōu)化用能結構，助力信息通信行業(yè)實現碳達峰、碳中和目標。
2021年7月23日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，在用戶側，積極支持用戶側儲能多元化發(fā)展。鼓勵圍繞分布式新能源、微電網、大數據中心、5G基站、充電設施、工業(yè)園區(qū)等其他終端用戶，探索儲能融合發(fā)展新場景。
2021年10月26日，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》明確：優(yōu)化新型基礎設施空間布局，統籌謀劃、科學配置數據中心等新型基礎設施，優(yōu)化新型基礎設施用能結構，采用直流供電、分布式儲能、“光伏+儲能”等模式，探索多樣化能源供應。
儲能的大機會
數據中心作為“能耗大戶”，是儲能重要的應用場景。
在數據中心產業(yè)從誕生到發(fā)展的十多年時間里，我國數據中心行業(yè)的總耗電量以每年超過10%的速度遞增。統計數據顯示，2020年我國數據中心總耗電量達到了2000億千瓦，占比2.71%。2021年，數據再次提升，單以中國電信一家公司為例，2021年數據中心耗電達到56億千瓦，占總耗電量的20%。預計到2025年，占比將增加一倍，達到4.05%。妥妥的“能耗大戶”。
數據中心的耗能部分主要包括IT設備、制冷系統、供配電系統、照明系統及其他設施(包括安防設備、滅火、防水、傳感器以及相關數據中心建筑的管理系統等)。整體來看，由服務器、存儲和網絡通信設備等所構成的IT設備系統所產生的功耗約占數據中心總功耗的45%。其中服務器系統約占50%，存儲系統約占35%，網絡通信設備約占15%。空調系統仍然是數據中心提高能源效率的重點環(huán)節(jié)，它所產生的功耗約占數據中心總功耗的40%。電源系統和照明系統分別占數據中心總耗電量的10%和5%。
對數據中心本來說，儲能最直接的功用是：
1、作為數據中心后備電源。傳統數據中心需要使用大量的鉛蓄電池作為備用電源，但電池狀態(tài)不可知。而儲能型數據中心，電池每天都會放電，放電后電壓一目了然，很容易判斷電池好壞，有助于及時剔除不良電池，同時也省去了每年做假負載測試的費用。
2、可再生能源+儲能系統。作為耗能大戶的數據中心一方面竭盡全力壓縮PUE，控制能耗攝取，符合地方的落地要求；截流的同時，另一面也力求通過多種方式進行開源，比如引入光伏等新能源發(fā)電，從絕對依賴市電供電變?yōu)榭梢宰约航鉀Q部分能耗供給。儲能系統在可再生能源發(fā)電系統中的應用可解決供電不平衡問題，能夠起到負荷調節(jié)、存儲電量、配合新能源接入等作用。
我國數據中心儲能配置現狀
目前各種儲能電池都在數據源中心中有運用：
鉛酸電池：目前在大多數數據中心設施中，鉛酸電池、鉛炭電池仍然是UPS電源常用的儲能設備。鉛酸電池的優(yōu)勢在于成熟、成本低、安全性高，但其容量小、重量大、體積大、壽命短等缺點，決定了鉛酸電池在大規(guī)模應用上的周期成本劣勢。
鋰離子電池：從目前儲能技術來看，鋰離子電池無疑是鉛酸電池的最佳替代品。隨著鋰離子電池在電子消費領域、電動汽車、儲能領域的應用普及，鋰離子電池的成本不斷下降，目前新建的如百度數據中心等已經采用鋰離子電池作為備用電源，而阿里巴巴等已經開始購置儲能設備，在作為備用電源之外，還可發(fā)揮削峰填谷、電力需求響應等進行電費管理、增加收益。不過，在安全性方面，鋰離子電池一直具備一定的隱患。
值得一提的是，磷酸鐵鋰電池依托成熟的技術，在成本、安全性及循環(huán)次數上具有相對優(yōu)勢，能量密度和低溫性能通過成組技術也在不斷改進，在儲能、商用車、工程機械等領域都具有傳統優(yōu)勢。考慮到安全的問題，磷酸鐵鋰電池也有望進入數據中心應用場景。
全釩液流電池：全釩液流電池是新型儲能電源，具有能量效率高、充放電性能好、循環(huán)壽命長、清潔環(huán)保等優(yōu)點。中國移動襄陽云計算中心與襄陽大力電工已在共同探討全釩液流電池在數據中心應用，以推動數據中心的節(jié)能減排。
燃料電池：燃料電池是目前公認能量轉換更高的供能方式，與目前應用廣泛的鋰離子電池相比更具優(yōu)勢，但是目前燃料電池成本過高，仍然難以得到廣泛推廣應用。不過目前在美國銀行、可口可樂、沃爾瑪、eBay以及谷歌、蘋果等公司，都有在數據中心采用布魯姆能源的燃料電池供電。
飛輪儲能：除了以上電化學儲能方式，機械儲能也具有較好的應用前景，飛輪儲能就以無污染、壽命長等優(yōu)點受到部分人的關注。日前國機重裝成功研制國內首臺“100kW飛輪儲能裝置”，據負責人介紹該裝置可應用于數據中心。但目前飛輪儲能成本仍較高。
利用儲能，將耗電大戶變成電源端
儲能系統接入數據中心，不僅僅能解決數據中心的耗能難題，還能將數據中心變成電源端。它們所利用的就是數據中心的“能源電算”特點。
接入儲能系統，通過電費峰谷差價進行套利，使數據中心不再是一個簡單的電力負荷，而是具有可調用和可調的功率節(jié)點，甚至參與電網調頻，靈活切換使得數據中心成為一個“多面手”。
除此外，數據中心負荷還具有短期和中長期的可預測性，能從電能量市場、容量市場、需求響應市場、輔助服務市場等多方面獲利，必然會作為重要力量參與到電力市場交易中，助力構建以新能源為主體的新型電力系統。
世紀互聯、科華數據、國家電網、南方電網旗下公司已落地了不少融合儲能、數據中心、變電站等多項城市基礎實施的“多站合一”項目。
來看已經竣工的項目：
佛山智慧城市數據中心：2021年7月15日，世紀互聯新一代荷儲IDC項目在佛山智慧城市數據中心正式合閘。該項目配備2MWh儲能容量，輸出功率為1MW，與市電共同為數據中心供電。儲能系統與光伏發(fā)電系統在交流側耦合，并最終在數據中心10kV高壓側并網，使數據中心形成一個負荷可變、可調的復合體，并能根據電網需求、新能源發(fā)電需求，調整充放電策略。
長三角首個“十二站合一”綜合能源站：2021年1月28日，長三角首個“十二站合一”綜合能源站在無錫投運。全站融合了變電站、儲能站、分布式光伏站、預裝式冷熱供應站、智慧路燈、智能聯動無人巡檢、數據中心機房、5G微站、電動汽車充電站、電動汽車換電站、換電e站以及自助洗車站共十二項城市公共設施，從實用化、可復制可推廣角度出發(fā)，分為了變電站區(qū)、多功能服務區(qū)、微能量樞紐區(qū)和5G+應用區(qū)四大功能分區(qū)。
深圳綜合能源站：2020年底，南方電網首個正式商業(yè)運營集變電站、數據中心、充電站的多站融合項目在深圳投運。項目位于深圳市寶安區(qū)110千伏創(chuàng)新變電站，利用變電站土地資源，在場地內建設1個集裝箱式數據中心、2臺120千瓦雙槍直流充電樁，并預留5G基站和北斗基站的建設空間。該數據中心成為“南網云”深圳分中心，解決深圳供電局日益增長的存儲、算力和帶寬資源的需求。充電樁為深圳局生產部門服務，為供電搶修車輛提供充電服務。
杭州市蕭山區(qū)世紀變直流多站合一工程：2021年7月14日，國網杭州市蕭山區(qū)世紀變直流多站合一工程正式建成投產，該工程率先實現了浙江省首個低壓四端口環(huán)形直流供電網架和首個±375伏真雙極低壓直流不接地配電系統“兩個第一”。世紀變直流多站合一工程位于亞運村西北側的220千伏世紀變副樓，集合了變電站、充電站、數據中心站、直流配電站、光伏站、儲能站六大直流低壓源網荷儲場景于一體。
福建省首座“多站融合”超級充電站：2021年6月1日，福建省首座“多站融合”超級充電站——福州東二環(huán)岳峰悅享超級充電站正式投運。該站由國網福建電力公司建設，占地面積5600平方米，集超級快充、電池檢測、光伏發(fā)電、儲能、換電、5G微機、數據中心、休閑驛站、停車場站、配電站等十大元素于一體，總車位98個，其中充電車位46個，單樁最大輸出功率達180千瓦。站內建有超級快速充電樁、光伏雨棚、儲能電池、智慧路燈等設備，引入電池檢測、換電、V2G、5G、云存儲等國內先進技術。
成熟的案例已有，以后隨著“東數西算”推進，這種儲能型數據中心將越來越多，儲能系統不僅給數據中心供電，還可與可再生能源發(fā)電系統耦合，作為城市的新型融合基礎設施，向一定區(qū)域范圍內（比如園區(qū)、小區(qū)）提供能源、數據、云等服務。
這為儲能行業(yè)打開了一個新世界。
