2020年是新基建元年，數據中心作為數字經濟的命脈，在新基建發(fā)展建設過程中有著舉足輕重的重要作用。柴油發(fā)電機組是數據中心供電系統中的核心設備之一，當市電停電時，柴油發(fā)電機系統將為數據中心的基礎設施供電，為整個數據中心供電系統的可用性具有重要作用。

數據中心供電系統及其可用性

數據中心供電系統是數據中心基礎設施中最重要的子系統，所有的 IT設備以及基礎設施中的制冷、管理、安全等子系統都在供電系統的支持下運行。保證連續(xù)不間斷的電力供應已經成為現代數據中心供電系統必不可少的功能，目前的數據中心供電系統如圖 1－1 所示，其主要構成如下：

1、備用電源

為了保證數據中心供電可靠，在重要的數據中心都設置了雙電網供電系統，其中一路市電正常時由其給負載供電，另一路市電作為交流備用電源。此外發(fā)電機組也作為交流備用電源。而當兩路市電和發(fā)電機全部停止供電時，蓄電池也可作為直流電源給負載供電。

2、電源轉換設備

供電系統中的電源轉換設備包含自動轉換開關、UPS不間斷電源以及靜態(tài)旁路開關。

3、配電設備

供電系統中的配電設備主要包括交流輸入配電、UPS輸入配電、負載機架排配電（列頭柜）以及機架配電等。無論是對政府部門、教育機構、還是企業(yè)，數據中心供電系統的可靠穩(wěn)定運行都非常重要，數據中心供電系統故障會造成數據中心的服務器、交換機等設備斷電，進而引起企業(yè)數據中心信息資料的丟失和數據業(yè)務的中斷并帶來重大的經濟損失。

大型數據中心計劃使用電池替代柴油發(fā)電機

當谷歌數據中心受到停電影響時，需要在幾秒鐘內迅速啟動百萬瓦級別的備用電源。雖然這種情況極少發(fā)生，但數據中心迅速響應的過程仍然是一項艱巨的挑戰(zhàn)。當前行業(yè)內通常使用柴油發(fā)電機來應對這樣的緊急情況，不過一種新型的電池解決方案正在研究之中，能夠保證在停電的情況下，數據中心的互聯網依然能正常運行，更具清潔性。

近期，谷歌將在比利時的超大數據中心安裝首個基于電池的電力系統，來替代傳統的發(fā)電機。如果數據中心發(fā)生電源中斷，該系統將能夠繼續(xù)保證用戶的搜索、電子郵件和視頻等數據的正常傳輸，并且也不會因燃燒柴油而造成污染。

更重要的是，當Google數據中心不需要緊急電源時，柴油發(fā)電機在一年中的大部分時間會處于閑置狀態(tài)，所以電池組存在會更有意義。即使電池組不被使用，也將成為數據中心的資產并能夠增強電網的延展性。

當前在全球范圍內，幾乎整個數據中心行業(yè)都在使用超過20GW的備用柴油發(fā)電機，這為數據中心部署清潔能源的解決方案提供了巨大的機會。未來谷歌希望數據中心的備電系統不僅能夠減少氣候變化的影響，還成為無碳能源系統中的關鍵組件。而谷歌在比利時的項目是邁出的這個宏偉愿景的第一步。

數據中心如何成為無碳電網的起始點

當前風能和太陽能發(fā)電在全球迅速發(fā)展，但是天氣的變化（如晴天和狂風）并不能與供電社區(qū)的需求保持一致。為了解決這個問題，數據中心的大型電池組能夠在可再生能源（如風能和太陽能）充足的時候儲備能源，并在需要的時候將其放電。大型電池組還可以幫助平衡電網上的其他的用電變化情況，從而實現節(jié)約成本和高效的運行。谷歌將與比利時本地能源傳輸系統運營商ELIA合作，希望能將這個項目作為數據中心與無碳電網結合的標桿。

Google數據中心需要7x24小時運營；但數據中心可能偶爾會受斷電影響；柴油發(fā)電機能存儲電力但也會產生碳排放；所以我們開始用鋰電池替換發(fā)電機；電池能夠提供清潔的備電方案；電池有一個額外的優(yōu)勢，當每天Google數據中心不需要備用電的時候，電池能夠幫助實時管理電網能源波動。

實際上谷歌選擇比利時作為項目所在地，是因為當地團隊已經持續(xù)跟蹤新能源理念，這邊也是Google全球第一個完全不使用機械冷水機運行的設施，被歐盟委員會評為能效最高的設施。這里安置了超過10，000個太陽能電池板，也是谷歌集成了最大的可再生能源裝置的地方。

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