yj 發(fā)表于:13年09月06日 12:00 [來稿] DOIT.com.cn
GE分布式發(fā)電銷售總經(jīng)理賈中漢先生作報(bào)告。他的題目是“分布式能源系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用”,大家歡迎!
賈中漢:非常高興代表GE公司跟大家分享有關(guān)于分布式能源在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。這個(gè)概念在數(shù)據(jù)中心來講,在我們國內(nèi)算是剛剛起步的一個(gè)概念,我們接觸的若干個(gè)數(shù)據(jù)中心在這個(gè)領(lǐng)域上的一些想法跟實(shí)際上的一些規(guī)劃,所以我覺得很有必要向在行業(yè)里頭的專家、領(lǐng)導(dǎo)做一個(gè)分享。我今天介紹的部分,上午先把分布式能源在數(shù)據(jù)中心大體上的應(yīng)用狀況,以及幾個(gè)特別重要的特點(diǎn)跟大家做一個(gè)說明,下午有機(jī)會(huì)的話,再跟大家做幾個(gè)案例的介紹。
剛才前面幾位專家都已經(jīng)對已經(jīng)對數(shù)據(jù)中心的分類大概做了比較詳細(xì)的說明,在這邊我特別想提一下,在我們國內(nèi)的三級或者國外的四級分類方式來講,我們看到分布式能源的應(yīng)用上來講,我們發(fā)現(xiàn)特別在三四級的應(yīng)用上面有很大的價(jià)值。一方面,他們會(huì)提到有關(guān)于在能耗上的特征。另外一方面,我們發(fā)現(xiàn)在供電的可靠度上面是一個(gè)非常重要的因素。
在目前數(shù)據(jù)中心的發(fā)展特征,我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上各位也談到了很多,分這幾個(gè)方面來看,從建設(shè)的方式、目標(biāo)以及它的需求特點(diǎn),還有主要的技術(shù)領(lǐng)域來看,我們也都看到非常多的趨勢朝向綠色、安全、高效以及智能化的方式來處理所有數(shù)據(jù)中心建設(shè)的方式。最主要的我今天想要提到的就是在數(shù)據(jù)中心非常重要的挑戰(zhàn),在我們收集到很多這方面運(yùn)行的數(shù)據(jù)之后,實(shí)際上我們也引用了包括IBM的數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)到整體上在一個(gè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本上來講,接近于75%是來自于能源方面的消耗。這里面當(dāng)然包括了設(shè)備本身的負(fù)荷,占47%,制冷空調(diào)占了25%,還有發(fā)熱等一系列產(chǎn)生的損耗,這些損耗在整個(gè)運(yùn)營成本上占了相當(dāng)大的比重,特別是在國內(nèi)我們看到很多數(shù)據(jù)中心的建設(shè)朝向大型化的趨勢,這個(gè)比重在一個(gè)小型的數(shù)據(jù)中心來講已經(jīng)達(dá)到75%,在大型化的趨勢來看,它所占的運(yùn)營成本以及絕對值對數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。
我們看國內(nèi)目前在天然氣領(lǐng)域逐漸落實(shí),包括電網(wǎng)的建設(shè),以及電網(wǎng)的開放程度,對于分布式能源開始起的一些初步的引領(lǐng)式的案例上,我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)領(lǐng)域可能是值得大家除了在傳統(tǒng)的機(jī)房建設(shè)領(lǐng)域上做非常多的工作之外,在能源基礎(chǔ)建設(shè)方面,我們也建議可以往這個(gè)方向來考慮。
在整個(gè)用電量來講,我們有一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2011年的時(shí)候,全美的數(shù)據(jù)中心使用掉的電量占據(jù)了整個(gè)國家全年使用的電量達(dá)到2.5%,這個(gè)數(shù)據(jù)在這么大規(guī)模的電網(wǎng)系統(tǒng)下占據(jù)的量事實(shí)上是非常龐大的。在全球范圍內(nèi),我們也看到,它幾乎占到了1.1%—1.5%的全球發(fā)電量。所以,在這么巨大的百分比體積上,而且數(shù)據(jù)中心是處于高密度的用電方式,這里面有很多的可以設(shè)法解決的,或者是能夠提出一些可實(shí)現(xiàn)的改善措施,我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)領(lǐng)域在促進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上應(yīng)該會(huì)有很大的機(jī)會(huì)。
當(dāng)然,這只是純粹從能源領(lǐng)域來看,如果你從一個(gè)社會(huì)責(zé)任的角度來看,包括二氧化碳的排放,還有一部分是屬于氮氧化物的排放,這一系列的排放相當(dāng)于是已經(jīng)到了整個(gè)航空業(yè)的排放量。所以,在我們來看,能耗這部分是一個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期的速度也都需要大家能夠在數(shù)據(jù)中心的能源基礎(chǔ)建設(shè)上面開始做一些考慮,當(dāng)然,這邊我們看到幾個(gè)主要的挑戰(zhàn),一個(gè)是能耗,剛才幾位專家也都分別在設(shè)備冷卻這一系列的問題上提出了很多的看法和建議,我想在中國這邊有一個(gè)很特別的地方要提出來,我們發(fā)現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心建設(shè)的時(shí)候,在供電部分特別是電網(wǎng)這邊,我們發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)對于數(shù)據(jù)中心供電部分一直存在比較大的一個(gè)挑戰(zhàn),建設(shè)周期比較快,所以變電站的建設(shè)往往跟不上數(shù)據(jù)中心的要求。在很多情況下,我們發(fā)現(xiàn)所謂的短路事件實(shí)際上來自同一個(gè)變電站,所以也就造成很多數(shù)據(jù)中心在供電的安全性上、可靠性上產(chǎn)生了一些比較嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。所以,一方面是能耗,我們從分布式能源的角度,我們認(rèn)為這是一個(gè)可以值得考慮、值得推廣的措施之外,在能源,特別在電力的角度方面,我們認(rèn)為分布式能源是可以解決這部分問題的方式。
有關(guān)其他的部分,環(huán)境的要求、空調(diào)調(diào)節(jié)部分,因?yàn)榇蠹叶际菍<,我就不多說了。這里我特別提出來關(guān)于在供電能源這部分,特別是在A級、B級等級上面,如果說需要用到兩路四電環(huán)境的話,我們發(fā)現(xiàn)事實(shí)上國內(nèi)很多的地方電網(wǎng)對于快速大容量的數(shù)據(jù)中心供電往往會(huì)出現(xiàn)難以負(fù)荷或者是跟不上數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)間的要求,這也是我們經(jīng)?吹降膯栴},或者是它在接續(xù)上產(chǎn)生的費(fèi)用會(huì)相當(dāng)?shù)陌嘿F。
剛才我們也聽到了張教授關(guān)于PUE方面的描述,他提到了除了服務(wù)器用電和其他級的比例關(guān)系,在分布式能源我們最希望解決的問題,就是希望在這個(gè)以外,我們從整個(gè)能源建設(shè)上面提出我們的建設(shè)想法。
打一個(gè)比方來說,我剛才也提到了,數(shù)據(jù)中心是一個(gè)高密度的運(yùn)營的方式,跟傳統(tǒng)的辦公樓能源消耗相比,我們發(fā)現(xiàn)它有非常大的特點(diǎn)。第一,它密度高,它對能源以及制冷的需求往往整個(gè)能耗是傳統(tǒng)辦公樓的幾乎40倍。另外,就是它所占的比重在一個(gè)樓與樓的比重上非常高,達(dá)到75%。另外,我剛才也提到了可靠性,我們事實(shí)上從機(jī)房的設(shè)計(jì),包括配電系統(tǒng),包括能源基礎(chǔ)建設(shè),有很多的方式我們都在考慮如何提升數(shù)據(jù)中心的可靠度。我想基于在發(fā)電領(lǐng)域,以及我們配電領(lǐng)域,我們參與了非常多的時(shí)間,特別是在國內(nèi),我們也做了相當(dāng)?shù)纳疃攘私猓桶l(fā)現(xiàn)除了在機(jī)房以內(nèi)的直接可靠度,有各位專家以及我們行業(yè)上的領(lǐng)導(dǎo)提出了很多的方案之外,我們發(fā)現(xiàn)在能源的基礎(chǔ)建設(shè)上,是一個(gè)值得去考慮的問題。國家對于天然氣的分布式發(fā)電,在7月份就出臺(tái)了有關(guān)于電網(wǎng)的接續(xù),還有對于天然氣的獎(jiǎng)勵(lì)措施,特別是上海地區(qū)在今年3月份就已經(jīng)出臺(tái)了獎(jiǎng)勵(lì)措施,對于使用天然氣作為應(yīng)用,提出了局地的資金補(bǔ)貼。
我們看到最近應(yīng)該就是前兩天,北京市也出臺(tái)了對于三聯(lián)供天然氣的政策,從國家能源局對于天然氣的大規(guī)模使用,特別是在一二級城市對于環(huán)境要求比較高的地區(qū),以及它的電價(jià)比較昂貴的地區(qū),推動(dòng)用三聯(lián)供的方式來作為補(bǔ)充能源的方式,是一個(gè)比較好的做法;趨⑴c這個(gè)領(lǐng)域,我們已經(jīng)做了若干個(gè)項(xiàng)目,但是我們在整個(gè)經(jīng)驗(yàn)里面發(fā)現(xiàn),事實(shí)上數(shù)據(jù)中心是一個(gè)非常適合采用三聯(lián)供來作為能源基礎(chǔ)建設(shè)的一種應(yīng)用。特別是大型化,已經(jīng)集中在城市里頭,當(dāng)然,也跟我們這個(gè)市電有很大的互補(bǔ)性,以及柴油技術(shù)。所以在分布式能源可應(yīng)用的范圍內(nèi),我們特別提出來各位在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方面,和規(guī)劃的過程中也不妨把三聯(lián)供方案作為您考慮的一個(gè)措施。
接下來幾分鐘就具體描述一下所謂天然氣三聯(lián)供在數(shù)據(jù)中心的大體應(yīng)用。分布式能源跟常規(guī)集中式大型發(fā)電站是作為一個(gè)對比,它希望能夠耗盡用能的單位減少程序的傳輸作為一個(gè)基礎(chǔ)定義上的來源,另外一方面,它也因?yàn)槭且粋(gè)能源的高效利用,一方面能夠產(chǎn)生電能,一方面又能夠在產(chǎn)生電能之后所產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成為制冷,取代的制冷機(jī)組用電量,使得天然氣的梯級利用達(dá)到高效率,甚至比傳統(tǒng)式發(fā)電系統(tǒng)的效率來得更高。從國家目前出臺(tái)的幾個(gè)措施來講,目前的定義在分布式能源的獎(jiǎng)勵(lì)措施里頭,都是定義到70%的綜合能源利用率,做一個(gè)對比,以常規(guī)的發(fā)電廠來講的話,它所能夠達(dá)到的效率也就是50%幾,很難達(dá)到這么高的能效。
第二個(gè)部分就是天然氣的普及和利用。在北美地區(qū),天然氣的普及已經(jīng)非常的充分,這個(gè)部分在很多管網(wǎng)的建設(shè)領(lǐng)先于中國大概20年的時(shí)間,隨著天然氣的發(fā)展,天然氣在北美價(jià)格大幅度下降,所以造成了天然氣的使用是一個(gè)非常有經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)措施。當(dāng)然,最主要的是天然氣輸送非常方便,另外一個(gè)就是它在減排方面非常明顯的優(yōu)勢,天然氣是處于相對清潔的能源,它對于二氧化碳排放、對于粉塵的排放都具備相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。
在一個(gè)分布式能源的系統(tǒng)上,事實(shí)上它的主要組成,一個(gè)是動(dòng)力裝置,也就是發(fā)電機(jī)組。另外,就是它發(fā)電以后所產(chǎn)生的廢熱,我們采用各種方式把它回收利用,回收裝置以及制冷裝置來產(chǎn)生制冷,如果在工業(yè)上應(yīng)用,一般在辦公樓是用于空調(diào)的制冷。天然氣的來源經(jīng)過了發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生發(fā)電之后產(chǎn)生的電力,這個(gè)電力在我們數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用來講,它就直接供應(yīng)到了整個(gè)數(shù)據(jù)中心里服務(wù)器和照明的需求,但是在發(fā)電的過程中,它會(huì)產(chǎn)生余熱,這些余熱我們經(jīng)過了余熱回收裝置把它轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化出來的結(jié)果可能會(huì)有一部分是以熱水的形式出現(xiàn),有一部分是煙氣的形式出現(xiàn)。所以,在于常規(guī)上,我們在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用上來講,大量的余熱部分我們會(huì)把它轉(zhuǎn)化成制冷,少量用于采暖,也造成了能源,尤其是天然氣角度,它從高效的天然氣逐步的充分的使用,使得它的能源達(dá)到70%以上的使用率。
比這常見的分布式能源在數(shù)據(jù)中心的使用,除了我們說風(fēng)能或者太陽能,我今天就不詳細(xì)談,它們也是屬于分布式能源的體系,我今天特別談的比較多的是在天然氣這個(gè)領(lǐng)域。一般來講,在常規(guī)的使用上來講,大概在主機(jī)上分成兩大類,一大類是燃?xì)廨啓C(jī),比較偏向于大型的數(shù)據(jù)中心。我大概一兩年前跟重慶兩江園區(qū)交流,他們采用的是大型的燃?xì)廨啓C(jī)的方式,事實(shí)上在這個(gè)行業(yè)里有好多的選擇,對中型20—60兆數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用來講,是非常適用的。一般來講在20—30兆瓦以下,對這個(gè)數(shù)據(jù)中心的使用來講,是適合于用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。跟國際上其他的國家來比的話,應(yīng)用上的時(shí)間上的差別,事實(shí)上在很多其他的國家采用這種方式作為可靠的三聯(lián)動(dòng)主機(jī)已經(jīng)非常常見,另外在設(shè)備余熱利用方面,一方面是余熱鍋爐,一方面是制冷機(jī),所以,這兩類特別在國內(nèi),制冷機(jī)這個(gè)行業(yè)非常的成熟,生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格、性價(jià)比又相當(dāng)高,所以我們認(rèn)為逐漸把這個(gè)體系普及開來之,這一系列的產(chǎn)品國產(chǎn)化,包括GE在內(nèi),我們也跟華電在上海這邊成立了一家合資公司,生產(chǎn)主機(jī)部分,所以我們也在幾個(gè)比較重要的工業(yè)園區(qū)開始應(yīng)用這樣的技術(shù)。
主要的優(yōu)勢,我剛才簡單提到了我們的能源利用效率比較高,安全可靠,我們采用的方案是讓三聯(lián)供的方式并不百分之百取代所有能源的需求,而是變成常規(guī)的能源,我們一般的設(shè)計(jì)點(diǎn)是在70%、80%的負(fù)荷點(diǎn),利用在夜間電網(wǎng)電價(jià)比較便宜的情況下盡量采用,在電價(jià)比較高的情況下更多的采用三聯(lián)供。環(huán)保也是它的一個(gè)具體優(yōu)勢,另外就是運(yùn)行方便,電力調(diào)峰也是一個(gè)主要的優(yōu)勢。從經(jīng)濟(jì)性能問題來講,發(fā)電成本大概在4—5毛錢左右,當(dāng)然,要看每一個(gè)地區(qū)的天然氣價(jià)以及當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)之間的關(guān)聯(lián)性,這兩個(gè)是最為敏感的因素,所以我們經(jīng)常會(huì)幫很多用戶做前期的計(jì)算,來看看這個(gè)項(xiàng)目是否適合于用三聯(lián)供,我不敢說每一個(gè)項(xiàng)目都適合,特別在煤電發(fā)達(dá)的地區(qū),采用天然氣往往并不具備優(yōu)勢,特別像北、上、廣這幾個(gè)區(qū)域以及湖南有幾個(gè)地區(qū)對于天然氣的使用,以及地方政府的補(bǔ)貼政策,對于三聯(lián)供的應(yīng)用會(huì)有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
最后,我想把整個(gè)在三聯(lián)供的應(yīng)用上,我們一個(gè)大致的思路介紹一下。首先是對于負(fù)荷的分析,我們經(jīng)常幫助用戶按照他在數(shù)據(jù)中心的整個(gè)負(fù)荷做比較詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集,如果是新建,我們會(huì)希望能夠找到一個(gè)對比性的負(fù)荷來預(yù)測未來負(fù)荷。系統(tǒng)配置,這里有很多的選項(xiàng),可以用的內(nèi)燃機(jī),也可以用到燃?xì)廨啓C(jī),還有電網(wǎng)跟負(fù)荷點(diǎn)如何匹配,以及運(yùn)行的方式是不是一天24小時(shí)運(yùn)行,還是說純粹只有在夜間停下來、白天開起來,利用晚上便宜的時(shí)候去運(yùn)行。最后,我們發(fā)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目從經(jīng)濟(jì)性的評估上,往往是最重要的,使得這個(gè)經(jīng)濟(jì)性能夠達(dá)到最大化,它的安全性跟整個(gè)數(shù)據(jù)中心的需求,以及設(shè)計(jì)的原理能夠完全地符合,甚至于能夠進(jìn)一步優(yōu)化這個(gè)數(shù)據(jù)中心在能源系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)的要求。
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