BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
澳大利亚BatteryEnergy(BE)电池成立于1987年，是世界领先的全密封免维护铅酸蓄电池制造公司，专业研发和生产胶体和普通AGM铅酸蓄电池数十年。澳大利亚BE蓄电池销售本部生产厂位于澳大利亚悉尼Fairfield。
目前，BatteryEnergy电池澳大利亚BE蓄电池在中国市场主要销售以下两大系列产品：Energel系列胶体铅酸蓄电池和Powerlyte系列普通AGM铅酸蓄电池。Energel系列包括6V&12V的6EG&12EG系列和2V&4V的2EG&4EG系列。Powerlyte系列包括12V的普通型PL系列、12V的PLFT系列以及2V的固定型PXL和PXLT系列。
其他系列:Powerlyte、Energel、Sungel、Railgel、Marinegel、Enerlyte、BE牵引型蓄电池、BE太阳能蓄电池、BE叉车蓄电池等等。
由于变压器及其输入前级基本一样不再比较,这里分别从变压器输出柜、不间断电源系统、电源输出配电柜、末端列头柜等多级配电路由来进行对比,定量分析配电柜的造价成本及配电柜数量,后者会影响到机房空间占用面积及场地租金等成本。
BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
(1)低压配电侧
对于400kVA的UPS,变压器输出侧给到UPS需要两个800A左右的框架断路器,一个给到主路,另外一个给旁路,占用整个低压配电柜。因此两套UPS占用两个整低压配电柜。而对于“市电+240VHVDC”供电架构,市电直供支路直接由低压母线排直联的一个低压配电柜直接输出多路到各个列头柜,比如该低压配电柜内有5个250A的抽屉式塑壳开关,输出五路直接直联到五个市电直供的列头柜。而高压直流系统只需要一个800A的框架断路器,占用半个低压配电柜,剩余一个800A框架开关预留给另外一套高压直流系统用。所以,在低压侧2N的UPS系统需要2个整低压配电柜,共四个800A的框架断路器;而“市电+240VHVDC”系统在低压配电部分会占用半个低压配电柜,即一个800A框架断路器,以及一整个低压配电柜,带5个250A的塑壳断路器。
(2)不间断电源系统
考虑同样大小的负载及同样15到30min时长的后备电池时间,理论上电池的安时数应该是基本一样的,这里不再深入比较。再考虑不间断电源系统本身,对于400kVA的UPS通常都有一个输入配电柜、两个主机柜及一个主输出开关共四个配电柜。对于1200A的“240VHVDC”也类似有一个输入配电柜、两个整流柜及一个输出熔丝配电柜,共四面柜子。可见,不管是电池还是不间断电源系统的机柜数量及占地面积两者差异不大,各占用了四个不间断电源系统柜。但这个配电层,市电直供支路无需任何开关及配电柜。因此,对于2N的UPS架构占用了八个机柜位,而“市电+240VHVDC”架构只占用四个机柜位。
(3)输出配电柜
BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
每套400kVA的UPS输出通常都需要一个800A或者630A的框架断路器,以及五个左右的250A抽屉柜到每个列头,所以每套UPS的输出配电柜部分会占用两个配电柜位,即一个800A的框架断路器及五个250A的塑壳断路器。因此,两套2N的UPS系统共需要四个配电柜位、两个800A框架断路器及十个250A的塑壳断路器。而对于“市电+240VHVDC”系统,市电直供支路无需配电柜及开关,同样对于“240V HVDC”系统,由于其输出配电部分已经包含在电源系统的输出熔丝柜内了,所以也不需要额外输出配电柜及输出开关等。
(4)列头柜层级
基于同样总功率及单机柜功率密度来测算,2N的UPS和“市电+240VHVDC”两个方案在列头柜数量及配电开关数量方面可以认为基本一样,只是会在微断及线缆方面会有些差异,造价有所不同。直流微断比交流微断贵,因此配电空开造价“市电+240V”架构会贵一些。在线缆投资方面,UPS系统因为增加两套输出配电柜及线缆,以及手动维修旁路线缆等;而240V的HVDC因为是单相供电,高压直流输出到列头柜的单相线缆成本会比2N的UPS的三相传输线缆成本稍高些,但总功率一样,耗铜量差别不会很大。可以认为“市电+240VHVDC”的线缆总投资不会超过2N的UPS的线缆总投资。
综上所述,供电能力均为360kW的市电+240V高压直流相比2N的UPS,减少配电柜数量。按项目经验估算降低一次性投资42万左右,约节省37.5%的投资成本,并节省占地面积六个配电柜以上。前面分析了很多一次性投资成本CAPEX及占地面积的比较。对于数据中心而言,更长的生命周期处于运营阶段,而运营成本构成中很大一块是电费。下面继续分析OPEX中的用电成本,对于360kW的系统,这里按320kW的实际负载来估算,分别比较2NUPS和市电+240VHVDC在8年生命周期内的总电费差异。BE蓄电池BE120-12 BE产品系列说明
UPS系统的效率往往随着负载率的提升而增加,如果UPS系统长期处于轻载状态,那么运行的实测效率并没有达到宣称的最高效率点。对于2NUPS架构,每套UPS的负载率往往只有30%～40%之间,虽然选用了最高效率为94%的UPS,但实际的运行效率很可能只有90%左右。而对于“240VHVDC”系统,由于有电池直接挂接母线,那么高压直流系统是允许节能休眠的,监控会自动开启需要工作的电源模块数量,并使电源系统在任何负载情况下都可以工作在最高效率点附近,即高压直流可以在全负载范围内都达到94%以上效率,而市电直供支路基本是100%供电效率,因此市电+240V HVDC综合供电效率为97%。
由于每kWIT都需要经过不间断电源系统供电,因此320kW的IT负荷经过90%效率的2NUPS架构每年损耗的电费(按每度电0.8元估算)高达22.43万元,而“市电+240VHVDC”损耗6.73万元。此外,电力室内的不间断电源设备产生的热量需要额外的空调系统带走,还需考虑这部分空调能耗产生的电费,为简化分析按电力空调的散热能效COP为4估算。这样320kW的IT负荷在数据中心8年的生命周期内,仅仅计算不间断电源系统效率损耗及电力室空调能耗,2NUPS供电架构损耗电费224.32万元,而“市电+240VHVDC”损耗电费67.28万元,节省了157万元的运营电费。
综上所述,在类似可靠性及输出能力的2N配置400kVAUPS和容量为360kW的“市电+240VHVDC”供电架构,在带320kW负载的模型下,市电+240VHVDC供电架构比传统的2NUPS架构减少投资42万,并节省6个配电柜。还在机房运营的8年生命周期内,节省运营电费157万。折算成TCO,仅仅在CAPEX及OPEX的电费部分就节省投资200万。