[編號ODCC-2024-0200A]開放數據中心標準推進委員會2024.09發布C2024-0200A版權聲明轉載、摘編或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者觀點的，應注明C2024-0200A編寫組C2024-0200A 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 5 5 6 6 7 7 9 13 14 14 16 17 19 20 20 21 22 22 24 25 25 26 27 28 28 28 29 30 30 31 32 32 32 33 33 33 35 37 37 37 37 37 38C2024-0200A分析，重點分析鋰電池儲能在數據中心應用的數據中心儲能應用需求報告（一）背景在用數據中心用電量以每年16%-17%的速度增長隨著AI技術的迅速發展，我們正面臨著日益增長的電力需1C2024-0200A2C2024-0200A二、儲能產業市場分析（一）儲能市場整體概況根據中關村儲能產業技術聯盟統計數據顯示，截至2023年底，長69.5%。抽水蓄能累計裝機規模占比67%，首次低于70%，相比2022年同期下降12.3個百分點。新型儲能累計裝機規模91.3GW，根據中關村儲能產業技術聯盟統計數據顯示，截至2023年底，模達到34.5GW/74.5GWh，功率規模和能量規模同比增長均超過150%。其中，鋰離子電池仍占絕對主導地位，其占比進一步提高。同比增長均超150%，三倍于2022年新增投運規模水平，共有超過3（二）儲能市場發展趨勢（CAGR）為37.4%；預計2030年新型儲能累計裝機規模將達到4C2024-0200A服務能力，為客戶提供更加優質、高效、安全的儲能系統5C2024-0200A三、數據中心儲能解決方案（一）數據中心鋰電儲能解決方案的構成和技術難點6C2024-0200A）：（二）數據中心儲能解決方案的技術架構7C2024-0200A高壓側儲能系統通常以大型集中儲能高壓側10KV接入方案為①峰谷電價運行控制策略，降低園區和數據中心用電大戶的用②集中式大型儲能接入方案，具備電網輔助服務的特點，滿足③系統利用能力互聯平臺，打造智能儲能系統，充分利用當地④大型儲能系統接入園區，可提升園區供電系統的穩定性、可8C2024-0200A低壓側儲能系統可分為園區級低壓直流母線儲能系統和微模塊低壓直流母線儲能系統通常以一個數據中心機房或一個集中供①IDC機房或一個單元供電拓撲組成一個系統，采用直流母線③IDC應急電源部分直接采用高壓直流方案，在儲能直流母線9C2024-0200AUPS或者HVDC只需要做較小的改動即可實現從純供電到儲能+供電的功能轉換。微模塊儲能系統的架構如下：C2024-0200A①與傳統HVDC或UPS系統相比，微模塊儲能方案架構沒有②微模塊的儲能系統通過監控管理單元與數據中心管理平臺進③利用峰谷電價差異，對電池進行儲能管理，既可以使電池成C2024-0200A（三）數據中心儲能解決方案的價值通過園區大型儲能系統的接入，儲能系統具有大容量的儲能電池利用儲能系統在峰谷差價的運行策略，降低園區和數據中心用電儲能系統的快速響應能力，具備一定的電能治理作用，可以解決數據中心接入可再生能源，能抵消一定的碳排放指標，有利于打電網中儲能環節可有效調控電力資源，很好地平衡在園區數據中心設計中，儲能系統的設計，作為能量儲存和快速能源網絡，降低能源投資規模，提高能源利用率，實現能源消費C2024-0200A四、數據中心儲能應用可行性分析（一）政策分析2024年政府工作報告中首次納入“新型儲能”。報告強調，要C2024-0200A（二）效益分析C2024-0200A鋰電池使用壽命已經達到10年甚至更高，而傳統鉛酸電池的使用壽命大約5年，因此使用5年之后基本需要更換電池。除壽命更長工商業用電電費的組成為電能量電費+需量電費+力調電費+其他電費。其中需量電費與每月實際最大需量相關，最大需量為每月每月的需量電費電價為48元/kW。如可以利用儲能，削除需量電費C2024-0200A需求側響應是指電力市場中用戶針對價格或者激勵機制的變化鋰離子電池循環壽命為3000-10000次，系統循環次數普遍為C2024-0200A凈收益=削峰填谷收益+備電收益+需量電費收益+需求側響應收0123456789C2024-0200A值，粗略估算儲能項目內部收益率IRR可達19%。影響項目收益率C2024-0200A（三）綠色低碳分析C2024-0200A五、數據中心儲能系統關鍵技術要求（一）安全性要求應采用電機+驅動部分整體防爆設計，配置IP66防護狀態下打開關閉時間最低僅需3秒，即使在緊急失電狀態下、也系統工作環境溫度要求寬泛，可在極端環境溫度下保持正常工作C2024-0200A設計合理并且可靠的熱交換策略，主要有液冷技術、風冷技術、吸熱相變材料技術等，在電芯發生熱失控時，及時將該電芯散發出來的熱量導出模塊或系統。這些技術的選擇要考慮到電池系統根據電芯熱擴散系數，設計合理的電池間距，避免觸發熱失控電電路中增加電流限制功能元件，當部分回路電流、C2024-0200A設計可靠的能量以及有害物質（包括氣體、液體、固體等）定向及定量釋放策略，并配合可承受一定機械應力的結構，避免高溫噴出物以及噴出物燃燒產生的火焰對周圍電電池架托盤大小設計，材質為絕緣橡膠墊，厚度不小于3mm。當蓄C2024-0200AC2024-0200A當檢測到電池組溫度升高超過閾值，立即降低充電功率甚至停止C2024-0200A一旦發生儲能事故，需要第一時間停止故障設備的運行，以防事及時隔離事故節點是防止事故蔓延的關鍵步驟，需要在停止故障設備運行后，立即對故障部分進行隔離處理，以減小事故的影響在處理儲能事故后，需要及時進行搶修和維護，修復設備的故障（二）效率性要求數據中心儲能系統的效率性要求主要涉及到儲能系統的能量轉C2024-0200A按照《電力儲能用鋰電池》GB/T36276，電池模塊在常溫及高中7.12的試驗方法，即常溫環境下，380V鋰離子電池儲能系統能電效率通常在70%到90%之間。類似于充電效率，儲能系統的放電常在70%到90%之間。儲能系統應具有合理的充放電控制策略和優C2024-0200A制深度放電循環次數和采用淺循環充放電等方法可以有效地提高其C2024-0200A（三）耐用性要求的頻率，降低總體擁有成本。新型儲能系統的設計壽命應達到1C2024-0200AC2024-0200A（四）兼容性要求數據中心儲能系統的兼容性要求主要涉及到儲能系統與其他設C2024-0200A及時捕捉到并且通過調節儲能容量和輸出功率來保持電能質量的穩儲能系統在實際應用中面臨著一個重要的問題:對外界負載的適C2024-0200A（五）可維護性要求C2024-0200A儲存，發現單只落后電池進行均充、在線修用紅外測溫儀器測定電池的端子及電池殼表面溫度，應不超過C2024-0200A通過進行定期維護和檢查，可以確保儲能系統的安全穩定運行，C2024-0200A（六）環保性要求導則》GB/T42318-2023進行環境影響評估，項光照等的要求，并在運營過程中，按照數據中心巡檢制度進行相制定氣體原料長期存儲時，發生泄露的預防、監測和緊急處理措制定電解液原料長期存儲時揮發性