En el panorama tecnológico actual, en rápida evolución, los propietarios y operadores de centros de datos se enfrentan al doble reto de lograr una alta potencia de procesamiento y, al mismo tiempo, mantener la neutralidad de carbono. Este equilibrio ha llevado a los investigadores en infraestructura de centros de datos a centrarse en la colaboración dinámica entre los sistemas UPS (sistemas de alimentación ininterrumpida) y las baterías de litio. Al aprovechar la larga vida útil de las baterías de litio, los centros de datos pueden implementar eficazmente estrategias de reducción de picos y llenado de valles. Este enfoque no solo permite ahorrar en costes operativos mediante la optimización de los precios de la electricidad, sino que también ayuda a equilibrar las cargas energéticas mediante el almacenamiento de energía.
El valor del almacenamiento de baterías de litio y UPS
En ciudades con una diferencia significativa de precio entre la electricidad en horas punta y en horas valle, la combinación de SAI y almacenamiento en baterías de litio puede generar ahorros operativos considerables para los centros de datos. Al optimizar este sistema con fuentes de energía renovables como la eólica y la solar, los beneficios del ahorro en energía verde se acentúan. Además de las ventajas económicas, esta solución ofrece varias ventajas adicionales:
- **Reducción de la carga máxima en la red**: Esto contribuye al funcionamiento seguro de la red eléctrica.
- **Utilización maximizada del equipo existente**: al mejorar la eficiencia del equipo, los sistemas pueden operar con factores de carga más altos.
- **Monitoreo oportuno del rendimiento de la batería**: Esto ayuda a evitar anomalías durante la descarga.
Según cálculos detallados, la implementación de una solución de almacenamiento de energía eléctrica (SAI) y baterías de litio permite recuperar la inversión en tan solo 3 a 6 años. Gracias a las políticas nacionales que fomentan el consumo eléctrico equilibrado y amplían gradualmente la diferencia de precios entre las horas punta y valle, se pueden lograr ahorros significativos de electricidad a largo plazo, lo que aumenta su valor económico.
Criterios de selección de productos para UPS y almacenamiento de baterías de litio
Para implementar eficazmente modelos de almacenamiento de energía, los sistemas UPS deben cumplir los siguientes requisitos de diseño:
1. La función de almacenamiento de energía no debe interferir con la descarga normal de la batería.
2. El sistema debe admitir la configuración de los tiempos de inicio y parada de la carga, la corriente de carga y los tiempos de inicio y parada de la descarga.
3. Debe permitir establecer un límite de corriente de descarga, en caso de presentarse corriente insuficiente suministrada por el rectificador o bypass.
Para los sistemas de baterías de litio, los requisitos incluyen:
1. Utilización de baterías de litio de tipo almacenamiento de energía.
2. La descarga debe detenerse al alcanzar el tiempo de parada de descarga o el punto de protección de bajo voltaje de la batería.
3. El tiempo de respaldo no debe ser inferior a 1 hora.
Estudio de caso: Proyecto de centro de datos de GREEN POWER en Jiangsu
Un caso ejemplar es el proyecto de centro de datos de GREEN POWER en Jiangsu, que cuenta con una capacidad de carga de 300 kW y utiliza baterías de fosfato de hierro y litio en su sistema de suministro de energía. El cliente requería una reserva de 15 minutos, además de implementar funciones de reducción de picos y relleno de valles.
Precios locales de electricidad en horas punta y valle
- **Pico**: 1,2081 RMB/kWh (8:00-11:00, 17:00-22:00)
- **Normal**: 0,7226 RMB/kWh (11:00-17:00, 22:00-24:00)
- **Valle**: 0,3265 RMB/kWh (0:00-8:00)
Consideraciones de configuración
Los factores clave para la configuración incluyen:
- **Diferencia de precio pico-valle**: 1,2081 - 0,3265 = 0,8861 RMB/kWh
- **Diferencia de precio entre precio pico y precio regular**: 1,2081 - 0,7226 = 0,4855 RMB/kWh
- **Diferencia de precio entre Regular y Valley**: 0,7226 - 0,3265 = 0,3961 RMB/kWh
- **Duración pico y valle**: 8 horas cada uno (tiempo máximo de descarga de 8 horas; las baterías deben cargarse completamente dentro de este período).
- **Número de paquetes de baterías**: Limitado a no más de 6 paquetes por seguridad (capacidad total que no exceda los 1200 AH).
- **Corriente de carga**: Debe ser suficiente para cargar completamente.
- **Profundidad de descarga**: para energía de emergencia y para el buen estado de la batería (150 kW requieren aproximadamente 200 AH para una copia de seguridad de 15 minutos).
Como resultado, la capacidad de almacenamiento de la batería de litio no debe superar los 960 AH y la capacidad total no debe ser inferior a la capacidad de almacenamiento más 200 AH.
La solución de GREEN POWER
La solución de GREEN POWER implica cuatro sistemas UPS de almacenamiento de energía comercial ESSO 215K configurados en un sistema de suministro de energía 4N.El sistema de almacenamiento de energía comercial ESSO 215K proporciona una corriente de carga máxima de 120 A, capaz de cargar 960 AH en 8 horas. Este sistema se combina con cinco baterías de fosfato de hierro y litio de 512 V y 200 Ah para el control de picos de demanda y el llenado de valles, lo que resulta en una configuración total de seis paquetes. Con una profundidad de descarga del 78 % y una vida útil de 5000 ciclos, los beneficios proyectados son:
- Los ingresos diarios de un UPS en modo de almacenamiento son de aproximadamente 400 RMB, lo que genera unos ingresos mensuales de alrededor de 12.000 RMB.
- Excluyendo los reemplazos de baterías de plomo-ácido, con una vida útil promedio de la batería de litio de 13,7 años, los ingresos netos después de eliminar los costos de inversión podrían alcanzar alrededor de 1 millón de RMB.
- Si se reemplazan las baterías de plomo-ácido, la reducción de dos reemplazos en 13,7 años podría aumentar los ingresos totales a aproximadamente 1,26 millones de RMB.
Conclusión: El futuro del almacenamiento de energía en los centros de datos
Gracias a su larga vida útil, alta densidad energética y beneficios ecológicos, las baterías de litio se han convertido en la opción preferida para el almacenamiento de energía de los SAI. La solución de almacenamiento de SAI y baterías de litio de GREEN POWER, con sus evidentes ventajas, está llamada a convertirse en una nueva tendencia en estrategias de ahorro energético para centros de datos. Al adoptar estas tecnologías innovadoras, los centros de datos pueden lograr eficazmente una alta potencia de procesamiento y neutralidad de carbono, allanando el camino hacia un futuro más sostenible.
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Hora de publicación: 26 de octubre de 2024
