飛輪替代鉛酸電池 UPS電源進入全新境界

    提起UPS電源，人們自然會想到龐大的蓄電池組。如今，來自美國的Active Power公司的飛輪UPS產品完全顛覆了這一傳統觀念，用精巧的飛輪替代了鉛酸電池，將UPS電源帶入全新境界。

    人們對此的疑問是：沒有了電池的UPS還是UPS嗎？它的能效、可靠性等等還能得到保障嗎？對此，美國Active Power公司大中國區總裁王桓的回答是，世界上第一臺計算機“埃尼阿克”(ENIAC)，占地面積達170平方米，重達30噸，能在1秒鐘內進行了5000次加法運算和500次乘法運算，而現在的計算機呢？

    伴隨技術的進步以及用戶需求的改變，產品的更新換代不可避免。如今，飛輪UPS已在國內大型數據中心中廣泛應用，全球最大的搜索引擎和最大的軟件企業的云計算中心以及VISA、3M等國際知名公司在新建的數據中心中均開始采用飛輪UPS產品。傳統UPS正面臨來自飛輪UPS的挑戰。

    固有優勢令人側目

    其實，飛輪儲能并不是什么新概念。最早的UPS即采用機械儲能方式，是帶有一個大飛輪的電動機——發電機組，在發電機上帶有一個數噸重的飛輪，市電停電后該發電機可以維持正常供電數秒鐘。然而，由于飛輪體積龐大，噪音、穩定性均達不到要求，不具備規模應用的條件。

    直到20世紀60~70年代，才由美國宇航局研究中心開始把飛輪作為蓄能電池應用在衛星上。到了90年代后，由于高強度碳素纖維復合材料的出現，大大增加了單位質量中的動能儲量；磁懸浮技術和高溫超導技術的研究進展迅速，利用磁懸浮和真空技術，使飛輪轉子的摩擦損耗和風損耗都降到了最低限度；以及電子電力技術的新進展，給飛輪儲能技術帶來了巨大的發展空間。

    飛輪UPS由于自身的機械儲能方式，較之傳統電源的化學儲能方式，不僅供電效率大幅度提高，可靠性也遙遙領先。據業界的統計，傳統UPS70%的故障是由蓄電池引起的，蓄電池經已成為傳統的UPS系統中最不可靠的組成部分之一。而飛輪UPS在高速旋轉的過程中儲能和放電過程均可準確監控和計算，可靠性幾近完美，過去困擾業界的零毫秒切換，亦可輕松實現。

    節能派上大用場

    據調查，超過70%的全球1000企業都將在今后5年內對數據中心的設備進行更新與擴展，應用和計算密度的快速增長，使得資本壓力不斷上升，數據中心的電力消耗在過去10年增長了5倍，一臺1U服務器的使用成本高達采購成本的2倍，并且還在繼續增加、能源價格飆升也導致更加困難的局面。。能源消耗所帶來的成本已經成為IT業行業所消耗運營成本的30％到50％這其中，UPS、空調等周邊設備的耗電量大大高于主機電量。這種持續增加的運營成本，如果不能加以改造，將成為數據中心用戶心中永遠的“痛”。

    與傳統UPS電源相比，飛輪UPS的優勢在節能方面的非常明顯。首先，其供電效率高達98%，較之傳統電源高出5%—6%。資料顯示，例如一個10MW的數據中心供電效率每提高1%，一年節省電費就超過70萬元；其次，飛輪UPS環境適應性極強，可以在攝氏0度—40度之間正常運轉。過去用來為電池降溫的空調不需要了，IT相關設備的電力消耗大幅度降低。據美國權威機構測算，使用Active Power公司一個飛輪UPS節省下來的電力足夠101個家庭使用一年。在能耗矛盾已成突出矛盾的今天，飛輪UPS的節能特性使之倍受關注，也是其開始在歐美大規模應用的主要原因。

    不容忽視的綠色環保

    當前，數據中心二氧化碳排放量已占到全球二氧化碳排放量的2%，每年信息設備要向大氣層排放大約3500萬噸的廢氣，相當于整個航空工業的二氧化碳排放量。歐洲已推出新的碳排放標準。美國證券交易委員會也已發布了一個關于上市公司必須向投資者披露與氣候變化有關的風險的新的指南。今年4月，美日歐達成綠色數據中心協議，美國能源部、美國環境保護署、歐盟行為準則和日本經濟產業部對此十分支持。

    我國在十一五規劃中積極提倡和推廣使用可再生能源，發展以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟，成為實現我國社會經濟可持續發展的必然選擇。

    飛輪UPS完全拋棄傳統蓄電池，完全無污染，無排放、百分之百可回收，輕松實現數據中心綠色電源系統建設。使用Active Power一個供電系統即可每年減少 818 噸 CO2 排放。2000年至今，Active Power已經消除了超過190萬節鉛酸蓄電池（約含2.7萬噸鉛）的使用，減少了超過80萬噸CO2的排放，符合世界經濟低碳化的世界潮流。

    當然，飛輪UPS也受到了一些質疑，比如儲能時間過短，在國內機房現有條件下，能否與油機安全切換等等。即便如此，來自飛輪UPS的挑戰依然不容小覷。■