传统的被动的后备工作模式下,电池每年工作2次每次放电1min,加上每半年一次的对电池的维护充放电的操作,一年下来电池的充放电次数平均不超过10次。但是如果进行主动的储能工作模式,峰谷电价套利和扛峰运行,给电池带来了新的问题,即电池的循环次数大大提高,每年要求500～1000次循环次数,10年运行期内,共计5000～10000次循环。
传统的铅酸电池的循环寿命只有500～800次,远远满足不了这个要求。因此,必然的,从2010年起,锂电池开始进入数据中心。只有锂电池才能够满足这种主动的储能工作模式的循环寿命要求。
目前锂电池的循环寿命可以达到7000～1万次,宁德时代最新的锂电池理论上的循环寿命达到了15000次。如果按照每年1000次的放电循环的话,我们会发现锂电池也可以用到十年以上,跟UPS主机的使用寿命相匹配了,再也不用每3～5年更换一次电池了。
锂电池不单单是具有更长的循环寿命,可以将UPS系统带入崭新的分布式储能定位,锂电池与铅酸电池比,还具有如下优点:体积为1/3,重量为1/3,理论日历寿命15年(匹配UPS生命),内置BMS电池管理系统(不需要人工维护管理),适合0～50℃环境温度,1C快速充电,全生命周期TCO降低30%等。随着新能源电动汽车、储能等的驱动,锂电池初期采购成本进一步降低,会加速进入数据中心。
为了使得电池具有主动的储能工作的能力,UPS主机的设计和功能也必须进行改变。比如说它应该具有主动控制的峰谷电价充放电的工作模式。比如,它应该具有让电网和电池的能量同时加起来给逆变器供电的这种扛峰的功能。另外,为了能够对锂电池快速回冲,UPS还必须具有大功率的充电功能。传统的三相大功率UPS的充电能力是10%～20%,而新型的能够兼容锂电池的三相UPS的充电功率可以达到35%～80%。
如果UPS不做出这些硬件和软件控制上的改进,当然它也能够跟锂电池进行配合工作,只不过它是把锂电池当成了普通的铅酸电池来使用,根本没有发挥锂电池这种主动的储能的工作模式带来的好处。
需要高度注意的是,今天的用户即使不采用锂电池,也应该采购具有兼容锂电池的UPS主机(35%～80%充电能力、峰谷电价套利功能、扛峰功能),否则用户在接下来的10年时间中都会被套在注定竞争力越来越弱的铅酸蓄电池上面。