浅析分布式能源系统在数据中心的应用

数据中心是一整套复杂的设备，它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备，还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心能源主要集中在IT设备系统、空调系统等方面，而天然气分布式能源系统恰恰满足了数据中心在能耗方面的分配特点。

一般来讲，天然气分布式能源系统发电在效率在40%左右，发电后系统余热供冷或供热效率可以达到40%左右，而数据中心IT设备系统所产生的电能耗和用于IT设备系统制冷的能耗接近，如下图所示。这完全满足冷分布式能源发电和供冷的比例。所以，天然气分布式能源非常适用于数据中心领域的应用。

以美国某数据中心的热电联产系统为例，该数据中心电负荷需求为1352kW，冷负荷需求为218kW，该数据中心有三套热电联产装机方案，其性能参数见下表。

与常规电网供能方式对比，三种CHP系统效益分析见下表。美国在数据中心应用分布式能源热电联产优势主要体现为：1）减少了能源的消费量，降低运营成本；2）提高数据中心运行可靠性——可靠的用户端电源；3）灵活的运行方式，根据负荷不同调节机组的运行状态。

除了节省费用，分布式能源热电联产系统还具有以下几方面的优势：1）提高企业竞争力——通过节约能源成本，企业在全球市场上具有更大的经济竞争力；2）提高能源利用率；3）减少温室气体的排放——减少化石燃料使用的燃烧从而降低了二氧化碳的排放；4）降低空气污染物排放——减少化石燃料及清洁燃料的使用，使得污染物如CO、NOx、SO2、粉尘等处于较低的排放水平；5）对于电网来说，提高了其可靠性——用户端发电作为电网故障后的启动电源，同时减少区域发电以及输电建设的需要。

数据中心目前供能方式主要采用电网电力，同时配套建设柴油发电机作为备用电源，数据中心维护成本高，而数据中心供能采用分布式能源系统可降低数据中心对电网的依赖、降低运行成本、提高用能的安全性和可靠性。