鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年11月28日
GGII:年耗電量超1500億千瓦時(shí),鋰電池將助力數(shù)據(jù)中心顯著節(jié)約成本
2019年9月9日,國(guó)際環(huán)保組織與華北電力大學(xué)聯(lián)合發(fā)布《點(diǎn)亮綠色云端:中國(guó)數(shù)據(jù)中心能耗與可再生能源使用潛力研究》報(bào)告,數(shù)據(jù)顯示,2018年,中國(guó)數(shù)據(jù)中心總用電量為1608.89億千瓦時(shí),超過(guò)上海市2018年全社會(huì)用電量,占中國(guó)全社會(huì)用電量的2.35%。報(bào)告預(yù)計(jì)2023年中國(guó)數(shù)據(jù)中心總用電量將達(dá)到2667.92億千瓦時(shí),未來(lái)5年(2019年-2023年)將增長(zhǎng)66%,復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到10.64%。
1、數(shù)據(jù)中心運(yùn)維降成本
數(shù)據(jù)顯示,2017年我國(guó)數(shù)據(jù)中心數(shù)量已超過(guò)40萬(wàn)個(gè),隨著我國(guó)社會(huì)信息化水平不斷提高,信息化建設(shè)步伐不斷加快。伴隨著信息消費(fèi)快速增長(zhǎng),數(shù)據(jù)中心作為通信的重要載體,其建設(shè)也進(jìn)入快速發(fā)展期。
我國(guó)數(shù)據(jù)中心占用能耗較高,年耗電量超過(guò)全社會(huì)用電量的1.5%,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的電能使用效率(PUE)仍大于2.2,與國(guó)際先進(jìn)水平相比有較大差距,節(jié)能潛力巨大。同時(shí),數(shù)據(jù)中心大量用電產(chǎn)生的碳排放,消耗大量的水資源,其設(shè)備廢棄后造成較大污染,給資源和環(huán)境帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。因此我國(guó)提出以PUE1.4為指標(biāo),建設(shè)綠色型數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)。
圖表1部分綠色型數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)單位
數(shù)據(jù)來(lái)源:工信部、國(guó)家能源局、高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)整理
為了提高數(shù)據(jù)中心用電可靠性,并且降低用電量。2019年“兩會(huì)”期間,國(guó)家電網(wǎng)有限公司提出要探索利用變電站資源建設(shè)運(yùn)營(yíng)充換電(儲(chǔ)能)站和數(shù)據(jù)中心站的新模式:多站融合。多站融合是指在變電站、充換電(儲(chǔ)能)站和數(shù)據(jù)中心站的基礎(chǔ)上,增加5G基站、北斗地面增強(qiáng)站、光伏站、綜合能源站等,實(shí)現(xiàn)清潔用電、低價(jià)用電的特點(diǎn)。
利用變電站選址靠近用戶,電力供給充足,覆蓋用電客戶廣泛等特點(diǎn),支持?jǐn)?shù)據(jù)中心計(jì)算、存儲(chǔ)、鏈接等功能對(duì)于電力、環(huán)境的服務(wù)需求。滿足5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的多接入邊緣計(jì)算(MEC)站建設(shè)需求,為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供實(shí)現(xiàn)物理世界和數(shù)字世界連接的IT基礎(chǔ)設(shè)施資源。
目前已有重慶等省市正在規(guī)劃建設(shè)多站融合項(xiàng)目,重慶以“共商共建共營(yíng)共贏”的商業(yè)模式為準(zhǔn)則,在110千伏沙溝變電站多站融合項(xiàng)目中結(jié)合了變電站、數(shù)據(jù)中心、存儲(chǔ)中心、邊緣服務(wù)等多項(xiàng)功能,已為騰訊云游戲、愛(ài)奇藝視頻、CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))下沉節(jié)點(diǎn)提供計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)。通過(guò)云邊協(xié)同,可極大提高游戲、視頻等用戶體驗(yàn),并帶動(dòng)新業(yè)務(wù)發(fā)展。
2、鋰電池儲(chǔ)能在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用場(chǎng)景
UPS是為重要設(shè)備保障電力供應(yīng)的設(shè)備,數(shù)據(jù)中心由于其重要性都有配置。A級(jí)數(shù)據(jù)中心設(shè)有柴油發(fā)電機(jī)時(shí),UPS電池后備時(shí)間要求不低于15min。早期UPS通常采用鉛酸電池,但目前鋰電池滲透率以不斷提高。為了保證數(shù)據(jù)中心信息設(shè)備供電質(zhì)量和供電可靠性,UPS是必需的,與經(jīng)濟(jì)效益無(wú)關(guān)。
圖表2鉛酸電池與鋰電池電池管理難度對(duì)比
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UPS+儲(chǔ)能(StoragePowerSupply)簡(jiǎn)稱SPS系統(tǒng),是指UPS和儲(chǔ)能相融合的系統(tǒng),是在鋰電池UPS的基礎(chǔ)上,通過(guò)增加配置電池的容量,實(shí)現(xiàn)建設(shè)儲(chǔ)能電站的目的。利用峰谷電價(jià)進(jìn)行套利,而剩余電量作為備電。偶爾停電時(shí),電池放電到70%~80%,對(duì)電池壽命影響不大。
國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)由于初始投資大,需求不穩(wěn)定等情況,發(fā)展情況一直不溫不火。但在UPS鋰電化以及多站融合的背景下,整體而言,數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能是目前儲(chǔ)能市場(chǎng)中非常有應(yīng)用價(jià)值的細(xì)分市場(chǎng)。
圖表3華為數(shù)據(jù)中心UPS5000-S
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3、鋰電池經(jīng)濟(jì)型分析
數(shù)據(jù)中心供電一般采用2NUPS結(jié)構(gòu),兩套2N的UPS系統(tǒng)共需要4個(gè)配電柜位、2個(gè)800A框架斷路器及10個(gè)250A的塑殼斷路器,電壓器負(fù)荷通常在50%以下。雖然數(shù)據(jù)中心服務(wù)是全天候運(yùn)轉(zhuǎn),但夜間還是存在服務(wù)器點(diǎn)擊率降低,自身功耗減少的情況。并且由于充電多是在低谷電時(shí)段,充電倍率小,充電時(shí)間長(zhǎng),常規(guī)負(fù)載會(huì)減小。所以帶給變壓器的壓力影響非常有限,從硬件角度來(lái)講,雖然鋰電池UPS與傳統(tǒng)鉛酸電池不同,但經(jīng)過(guò)測(cè)試更換鉛酸只需增加整流模塊功率即可,逆變模塊無(wú)需改變,因此不會(huì)影響到UPS可負(fù)荷的機(jī)柜數(shù)量。
圖表4UPS產(chǎn)品組成展示
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2018年,南方監(jiān)管局發(fā)布《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(實(shí)行)》,細(xì)則中規(guī)定,儲(chǔ)能電站根據(jù)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)指令進(jìn)入充電狀態(tài),按其提供充電調(diào)峰服務(wù)統(tǒng)計(jì),對(duì)充電電量進(jìn)行補(bǔ)償,具體補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為0.05萬(wàn)元/兆瓦時(shí)。
當(dāng)數(shù)據(jù)中心帶有儲(chǔ)能功能后,特別是多占融合的場(chǎng)景下,也可以參與到充電調(diào)峰當(dāng)中。只要充分管理好電池,在響應(yīng)充電調(diào)峰時(shí),就可以獲得相當(dāng)不錯(cuò)的補(bǔ)貼。以每臺(tái)儲(chǔ)能UPS配置6組LFP電池為例:一個(gè)擁有30臺(tái)儲(chǔ)能UPS,共計(jì)576kWh電池。
為不影響數(shù)據(jù)中心正常工作,以充入20%的電量來(lái)計(jì)算則調(diào)峰一次的充電收益為30*576kWh*20%*0.5元/kWh=1728元。而鋰電池的長(zhǎng)循環(huán)特點(diǎn)也可以在調(diào)峰中發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
圖表5鋰電池UPS循環(huán)測(cè)試圖
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此外,在日本、新加坡、香港這類(lèi)寸土寸金的地區(qū),用戶對(duì)于電池的占地空間和重量更為關(guān)注。由于鋰電池的能量密度是鉛酸電池6-7倍,這樣其占地空間比鉛酸電池減少60%以上,機(jī)房空間可以節(jié)省出來(lái)擺放服務(wù)器機(jī)柜來(lái)出租盈利或者備用應(yīng)對(duì)后期擴(kuò)容。同時(shí)鋰電池的重量比鉛酸電池輕70%以上,因此可以大大減輕對(duì)于樓板承重的壓力,這樣承重改造費(fèi)用得以大幅縮減,并且可以降低數(shù)據(jù)中心所在環(huán)境限制,在寫(xiě)字樓空間中的應(yīng)用可能性也不斷提高。
圖表6數(shù)據(jù)中心電池方案占地對(duì)比
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4、DC機(jī)房對(duì)鋰電池的需求規(guī)模
目前數(shù)據(jù)中心可分為電信類(lèi)、互聯(lián)網(wǎng)、公共機(jī)構(gòu)、制造業(yè)、能源業(yè)、金融六大應(yīng)用場(chǎng)景。以電信業(yè)為例,在5G建設(shè)的高增速推動(dòng)下,電信業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)速度也不斷提高。
5G時(shí)代,云計(jì)算量將大幅增長(zhǎng),數(shù)據(jù)機(jī)房的建設(shè)/擴(kuò)建都將帶來(lái)電池需求量的增長(zhǎng)。由于機(jī)房空間確定,未來(lái)電池?cái)U(kuò)容只能依賴使電池能量密度更高的電池,因此鋰電池在數(shù)據(jù)中心的滲透率將不斷提高。GGII通過(guò)調(diào)研與測(cè)算,2019~2025年5G電信類(lèi)機(jī)房將累計(jì)增加5.8GWh的鋰電池需求,鋰電池滲透率逐年提高。
互聯(lián)網(wǎng)以及制造業(yè)領(lǐng)域,隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等需求量已接近爆發(fā)期,未來(lái)建設(shè)數(shù)量也十分可觀。對(duì)于制造業(yè)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),由于數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能可以與生產(chǎn)用電相協(xié)調(diào),其建設(shè)可行性更高。
圖表72019-2025年電信類(lèi)DC機(jī)房的年度增量
數(shù)據(jù)來(lái)源:高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)
在數(shù)據(jù)中心電池巨大應(yīng)用前景和華為等企業(yè)涉足的吸引下,布局者逐漸增多,而不少企業(yè)和投資者在進(jìn)入數(shù)據(jù)中心用鋰電池領(lǐng)域的時(shí)候,并不了解目前行業(yè)的實(shí)際情況,缺少產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)。為給產(chǎn)業(yè)界和投資界提供更翔實(shí)、更準(zhǔn)確的決策和投資依據(jù),高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)通過(guò)對(duì)全國(guó)主要鋰電池UPS及其上下游企業(yè)的大量實(shí)地調(diào)研,結(jié)合行業(yè)領(lǐng)軍人物的面對(duì)面采訪,收集大量的第一手資料的基礎(chǔ)上,形成《2019年中國(guó)數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能UPS行業(yè)調(diào)研分析報(bào)告》。
本報(bào)告對(duì)2018-2019年中國(guó)數(shù)據(jù)中心鋰電池行業(yè)的行業(yè)特征、政策環(huán)境、市場(chǎng)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)趨勢(shì)等進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析。高工產(chǎn)研儲(chǔ)能研究所(GGII)希望通過(guò)實(shí)際的調(diào)查研究,為企業(yè)決策人、投資機(jī)構(gòu)以及想了解中國(guó)鋰電池行業(yè)的人,提供準(zhǔn)確、有參考價(jià)值的報(bào)告。
數(shù)據(jù)范圍說(shuō)明:
l本報(bào)告數(shù)據(jù)更新至2018年12月,部分?jǐn)?shù)據(jù)更新到2019年9月
l本報(bào)告數(shù)據(jù)以中國(guó)大陸地區(qū)數(shù)據(jù)為主,全球其他地區(qū)數(shù)據(jù)少量涉及
l本報(bào)告所述鋰電池是指二次鋰離子電池,中國(guó)大陸、港澳臺(tái)地區(qū)鋰電池產(chǎn)值產(chǎn)量,不包括外資企業(yè)(含日資企業(yè)ATL),除有特殊說(shuō)明外。
版權(quán)說(shuō)明:
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報(bào)告目錄
第一章數(shù)據(jù)中心鋰電池應(yīng)用介紹
第一節(jié)數(shù)據(jù)中心簡(jiǎn)介
1、數(shù)據(jù)中心在通信系統(tǒng)的作用
2、數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)
3、數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)發(fā)展方向
第二節(jié)數(shù)據(jù)中心UPS系統(tǒng)
1、數(shù)據(jù)中心用電結(jié)構(gòu)
2、UPS產(chǎn)品作用與特點(diǎn)
3、UPS的鋰電化進(jìn)程
第三節(jié)數(shù)據(jù)中心UPS儲(chǔ)能系統(tǒng)
1、數(shù)據(jù)中心UPS痛點(diǎn)
2、業(yè)界現(xiàn)有探索解決方案
3、不同數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性
4、區(qū)域市場(chǎng)的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能特色
第二章數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模分析
第一節(jié)中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
1、中國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃
2、電信類(lèi)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
3、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
4、能源類(lèi)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
5、制造業(yè)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
6、公共數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
第二節(jié)數(shù)據(jù)中心UPS市場(chǎng)規(guī)模
1、電信數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)UPS需求量
2、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)UPS需求量
3、能源數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)UPS需求量
4、制造業(yè)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)UPS需求量
5、公共數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)UPS需求量
6、UPS市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
7、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)發(fā)展方向及價(jià)格分析
第三節(jié)數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能型UPS市場(chǎng)規(guī)模
1、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)儲(chǔ)能UPS需求量
2、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)儲(chǔ)能市場(chǎng)格格局
3、數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展方向及產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)
第三章數(shù)據(jù)中心鋰電市場(chǎng)預(yù)測(cè)
第一節(jié)UPS用鋰電池產(chǎn)品性能特點(diǎn)
第二節(jié)UPS鋰電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
第三節(jié)UPS鋰電池價(jià)格分析
第四節(jié)2014-2018年數(shù)據(jù)中心鋰電池規(guī)模
第五節(jié)2019-2023年數(shù)據(jù)中心鋰電池規(guī)模預(yù)測(cè)
第四章UPS產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)介紹
第一節(jié)UPS企業(yè)介紹
第二節(jié)相關(guān)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)介紹
第三節(jié)數(shù)據(jù)中心服務(wù)企業(yè)介紹
第五章鋰電池UPS行業(yè)投資者建議
第一節(jié)鋰電池UPS切入點(diǎn)分析
第二節(jié)鋰電池UPS投融資特點(diǎn)分析
第三節(jié)通信儲(chǔ)能行業(yè)投資建議
1、投資企業(yè)
2、已有制造業(yè)企業(yè)
3、新進(jìn)入者
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