Καθώς η ζήτηση για τα data centers αυξάνεται κατακόρυφα στην ψηφιακή εποχή,  παράλληλα αυξάνεται και η ανάγκη για τον βιώσιμο σχεδιασμό τους, που όχι μόνο βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση αλλά μειώνει και τις εκπομπές άνθρακα. Το UPS υψηλής απόδοσης ανοίγει τον δρόμο για τη βιώσιμη ανάπτυξη των data centers

Ειδικότερα, το UPS με συσσωρευτές ιόντων λιθίου γίνεται ολοένα και πιο δημοφιλές στη βιομηχανία καθώς αποδεικνύεται ότι είναι πιοαποδοτικό ενεργειακά και οικονομικά, πιο αξιόπιστο καιμε μεγαλύτερη διάρκεια ζωήςσε σχέση με τους παραδοσιακούς συσσωρευτέςμόλυβδου οξέος.

Η noris network AG με έδρα τη Νυρεμβέργη είναι πάροχος εξατομικευμένων λύσεων τεχνολογίας πληροφοριών και τηλεπικοινωνιών για εταιρείες και οργανισμούς στους τομείς των χρηματοοικονομικών, της βιομηχανικής παραγωγής, της ανάπτυξης λογισμικού και των δημόσιων υπηρεσιών. Η εταιρεία με γνώμονα την καινοτομία εστιάζει στον σχεδιασμό και την κατασκευή εξαιρετικά ασφαλών και σύγχρονων datacentersμε στόχο την επίτευξη της βιωσιμότητας.

Για να διασφαλίσει την αξιοπιστία και την οικονομική αποδοτικότητα του νέου datacenterμε έδρα τη Νυρεμβέργη, η noris network AG συνεργάστηκε με τους μακροχρόνιους συνεργάτες της, Wöhrle και Huawei Digital Power για την ανάπτυξη της λύσης Huawei Smart Li UPS. Η λύση παρουσιάζει πλεονεκτήματα στη μείωση του φυσικού αποτυπώματος και την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης.

Συσσωρευτές ιόντων λιθίου για τον μετασχηματισμό των UPS

Οι συσσωρευτές ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο για τη βελτιστοποίησητης συνολικής απόδοσης του UPS στα datacenters. Το σύστημα UPS που παρέχεται από τη Wöhrle είναι εξοπλισμένο με WISUS-Li (Huawei Smart Li), το οποίο διαθέτει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και μικρό αποτύπωμα. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς συσσωρευτές μολύβδου-οξέος, το WISUS-Li (Huawei Smar tLi) μπορεί να εξοικονομήσει 70% του αποτυπώματος, πράγμα που σημαίνει περισσότερο χώρο για τα ερμάρια IT.

Το WISUS-Li (HuaweiSmart Li) χρησιμοποιεί κελιά συσσωρευτών λιθίου φωσφορικού σιδήρου(LiFe PO4), τα οποίαείναι πιο ασφαλή και σταθεράκαι λειτουργούν με ένα πολυεπίπεδο ευφυές σύστημα διαχείρισης BMS για τον εντοπισμό των σφαλμάτων και την εκ των προτέρων διατήρησή τους, εφαρμόζοντας έξυπνη διαχείριση, απλοποιώντας σημαντικά το O&M και βελτιώνοντας τη διαθεσιμότητα. Οι παραδοσιακοί συσσωρευτέςμόλυβδου-οξέος δεν είναι “έξυπνες”συσκευές και αυτό έχει ως αποτέλεσμα η εγκατάσταση και η συντήρησή τους να είναιαρκετά πολύπλοκες καθώς και το κόστος O&M πολύ υψηλότερο.

Ο συσσωρευτής ιόντων λιθίου μπορεί να λειτουργήσει με ασφάλεια σε ένα ευρύτερο φάσμα θερμοκρασιών, συνήθως από 0 έως 40 βαθμούς Κελσίου. Επιπλέον, ο χρόνος φόρτισης είναι κατά ένα τέταρτο (25%) μικρότερος από εκείνον ενός συσσωρευτήμόλυβδου-οξέος, προσφέροντας περισσότερους κύκλους φόρτισης (έως 5000 αντί για 300-500 που προσφέρουν οι συσσωρευτέςμόλυβδου-οξέος).

Ο Markus Steiner, CTO της Wöhrle power supply systems GmbH, συνοψίζοντας τα προτερήματα της τεχνολογίας ιόντων λιθίου, αναφέρει: «Οι συσσωρευτές λιθίου έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και είναι πιο ανθεκτικές στον κύκλο φόρτισηςαπό την παραδοσιακή τεχνολογία μόλυβδου. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλες για ισορροπημένη παροχή ενέργειας στην εξομάλυνση των αιχμών φορτίου».

Κερδοφορία κατά τη διάρκεια ζωής των συστημάτων 

Για έναν πάροχο υπηρεσιών ICT όπως η noris network AG, η κερδοφορία αποτελεί ένα από τους πρωταρχικούς στόχους.

Εδώ είναι που η λύση της Wöhrle μπορεί να αποδώσει μακροπρόθεσμα. Αν και το κόστος ήταν περίπου 20% υψηλότερο από ένα συγκρίσιμο σύστημα με συσσωρευτές μολύβδου-οξέος στα μέσα του 2020, η λύση WISUS-Li (Huawei Smart Li) έχει μακροπρόθεσμα, άξιο αναφοράς, θετικό TCO(συνολικό κόστος ιδιοκτησίας). Το σύστημα που βασίζεται σε ιόντα λιθίου μπορεί να επιτύχει έως και 35% χαμηλότερο συνολικό κόστος καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του, κυρίως λόγω της σημαντικά μεγαλύτερης διάρκειας ζωής της συσκευής αποθήκευσης ενέργειας καθώς και της εξοικονόμησης ψύξης και της παράλειψης του συστήματος εξαερισμού. Ο Markus Steiner αναφέρει χαρακτηριστικά: «Το TCO είναι ανώτερολόγω της πιο ελκυστικής τιμής του, ειδικά επειδή η παρακολούθησή τωνμεμονωμένων κελιών είναι ήδη ενσωματωμένη στα συστήματα αποθήκευσης λιθίου. Με την παραδοσιακή λύση, θα πρέπει να εγκατασταθεί και να συντηρηθεί επιπρόσθετα, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο λειτουργικό κόστος».

Πλεονασματικός σχεδιασμός - η λύση για το datacenter

Το νέο datacenter της norisnet work AG σχεδιάστηκε βασισμένο στην ιδέα των ενεργειακών κελιών. Καταναλωτές με συνδυασμένη απαίτηση ισχύος ενόςmegawatt εγκαθίστανται ανά κελί. Η προστασία αυτώνεπιτυγχάνεται από ένα εξειδικευμένο σύστημα UPS Wöhrle WISUS-MS, το οποίο βασίζεται σε ένα σύστημα UPS της Huawei και της WISUS-Li (Huawei Smart Li), την αρθρωτή λύση αποθήκευσης συσσωρευτών λιθίου για το σύστημα UPS. Η εφεδρεία αποτελεί την αρχή σχεδιασμού ολόκληρου του συστήματος. Τo UPS έχει αρθρωτό σχεδιασμό, και η συνολική απόδοσή του παρέχεται από δύο ερμάρια συστήματος.Συνολικά, το WISUS-MS θα μπορούσε να συνδέσει οκτώ παράλληλες μονάδες για να σχηματίσει ένα σύστημα συνολικής ισχύος 6,4 MW. Χάρη στη διαμόρφωση n+1, ένα σύνολο από δύο μονάδες ισχύος θα μπορούσαν να αποτύχουν χωρίς αυτό να θέσει σε κίνδυνο την εγγυημένη συνολική ισχύτου ενεργειακού κελιού. Οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας κατανέμονται σε έξι ερμάρια με 41kWh έκαστο, γεγονός που δίνει στο σύστημα UPS χρόνο υποστήριξης 10 λεπτών ανά ενεργειακό κελί σεπλήρες φορτίο.

Συμπέρασμα και εμπειρίες 

Στο μεταξύ, τέθηκε σε λειτουργία το datacenterNBG6-BA2 στη Νυρεμβέργη. Η εγκατάσταση, η κατασκευή και η δοκιμή συστημάτων UPS που υποστηρίζονται από την τεχνολογία ιόντων λιθίου διεξήχθησαν χωρίς προβλήματα. Ο Florian Sippel, COO του δικτύου noris AG, δήλωσε: «Η υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, καθώς και η χαμηλότερη απαίτηση βάρους και έκταση του χώρου, αποτελούν πλεονεκτήματα της τεχνολογίας λιθίου. Και για εμάς, η κερδοφορία κατά τη διάρκεια ζωής είναι ζωτικής σημασίας. Η τεχνολογία ιόντων λιθίου είναι σαφώς ανώτερη σε αυτόν τον τομέα». Σε αυτό συμβάλλουν η υψηλή απόδοση του WISUS-MS έως και 97% στην κανονική λειτουργία, καθώς και η απλή συντήρηση και επέκταση του συστήματος κατά τη λειτουργία (δυνατότητα hot-swap). Στα θετικά προστίθενται και η απλή απομακρυσμένη συντήρηση μέσω της δικτυακής σύνδεσης του συστήματος UPSμε SNMP και Modbus-TCP πρωτόκολλά επικοινωνίας.

Στο ακόλουθο link μπορείτε να παρακολουθήσετε το σχετικό case study:

https://www.youtube.com/watch?v=WzPD2imdUhs