復(fù)華鉛酸蓄電池MF12-18保護神12V18AH/20HR

復(fù)華鉛酸蓄電池MF12-18保護神12V18AH/20HR

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上海復(fù)華保護神電源有限公司：以中國大陸*家高校上市公司--復(fù)旦復(fù)華科技股份有限公司為核心的復(fù)華集團，起源于1984年成立的上海復(fù)旦大學(xué)科技開發(fā)總公司。1992年，公司改制為上海復(fù)華實業(yè)股份有限公司，并于1993年1月在上海證券交易所正式掛牌，后更名為復(fù)旦復(fù)華科技股份有限公司。

復(fù)華保護神自1987年開始研制、生產(chǎn)和銷售 Powerson "保護神"閥控式密封蓄電池（VRLA蓄電池），是國內(nèi)起步最早、規(guī)模最大的專業(yè)密封蓄電池生產(chǎn)商之一，列國內(nèi)專業(yè)VRLA蓄電池生產(chǎn)企業(yè)排名前3位，歷年被推選為中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會常務(wù)理事單位和全國鉛酸蓄電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員單位。Powerson "保護神" 品牌已成為國際知名蓄電池品牌。

近年來,電化學(xué)儲能的發(fā)展如火如荼。本文以數(shù)據(jù)中心發(fā)展儲能創(chuàng)造豐富的盈利模式和商業(yè)模式為切入點,一起和大家去探討。

1 數(shù)據(jù)中心發(fā)展的現(xiàn)狀和問題

數(shù)據(jù)中心由計算機系統(tǒng)和與之相配套的設(shè)備,以及冗余的數(shù)據(jù)通訊連接、環(huán)境控制、監(jiān)控和各種安全裝置等一整套復(fù)雜的設(shè)備構(gòu)成,是數(shù)據(jù)傳輸、計算和存儲的中心。伴隨著我國移動通訊、大數(shù)據(jù)、云計算、網(wǎng)絡(luò)支付和人工智能等業(yè)務(wù)的爆發(fā)式發(fā)展以及“互聯(lián)網(wǎng)+”向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的加速滲透,帶動了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸、計算和存儲需求的飛速增長,進而激發(fā)對數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施的需求。研究數(shù)據(jù)顯示,2010～2016年,我國IDC市場規(guī)模增長近7倍,年均增長率達到39.19%,而2017年后,我國數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模仍繼續(xù)保持快速增長,預(yù)計2019年,我國數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模將超過1800億元,其中約70%是新建數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心通過向客戶提供機柜租用、帶寬租用和服務(wù)器代理運維等服務(wù)獲取收益。對數(shù)據(jù)中心而言,保證安全可靠的電力和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng),是數(shù)據(jù)中心最基本的兩大功能,所以數(shù)據(jù)中心都配備有不間斷電源(UPS)。在市電供給正常時,UPS在“過濾市電雜質(zhì)”后給負載供電,同時給電池充電;當(dāng)市電出現(xiàn)異常(中斷供電)時,電池放電通過UPS供給負載保證電力供應(yīng),這種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心電力備用模式有以下應(yīng)用痛點:

(1)電費支出高企。數(shù)據(jù)中心建成之后,其主要的運營成本來自于電費。統(tǒng)計表明,電費支出占數(shù)據(jù)中心運營支出的60%以上。以在江蘇擁有2000個機柜的中型數(shù)據(jù)中心為例,假設(shè)機柜的平均功率為5kW,則僅機柜一年的耗電量為2000個×5kW×24h×365天=8760萬kWh,江蘇省的平均電價約為0.68元,則僅機柜一項產(chǎn)生的電費就高達5957萬元,這里尚未計空調(diào)、UPS和照明等其它電力設(shè)備設(shè)施所產(chǎn)生的電力消耗。因此如何降低數(shù)據(jù)中心電費支出,對于提高數(shù)據(jù)中心企業(yè)的利潤至關(guān)重要。

(2)電池投資高企,且電池在使用周期內(nèi)不放電,形成資源浪費,是沉沒成本。我國每年生產(chǎn)超200GWh的鉛酸蓄電池,其中有很大比例應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心備電,這些電池的壽命通常為5年左右,為保證備電安全性,基本每5年就要更換一批。目前,我國多數(shù)地區(qū)電網(wǎng)的供電可靠性超99.9%,且由于數(shù)據(jù)中心通常采用雙路市電保障+2N互備結(jié)構(gòu),因此電池很少有放電,處于長期被閑置狀態(tài),造成很大的資源浪費。

(3)電池長期處于浮充狀態(tài),健康狀態(tài)不明。如上所述,由于數(shù)據(jù)中心供電可靠性很高,電池一直處于浮充狀態(tài),基本一年都不放一次電,有些數(shù)據(jù)中心甚至需要通過定期的假負載測試來檢驗電池的性能,而這筆測試費用支出也是相當(dāng)不菲。

   理解清楚數(shù)據(jù)中心運營和UPS使用的痛點,有助于幫助我們知道如何去解決現(xiàn)存的問題。得益于近年來儲能技術(shù)的發(fā)展,建設(shè)儲能型數(shù)據(jù)中心,順理成章地成了解決以上應(yīng)用痛點的重要手段。

2 數(shù)據(jù)中心儲能對電池和UPS主機的要求

電網(wǎng)發(fā)電和用戶用電之間是一個動態(tài)平衡,為提高在用電低谷時段的機組利用率,降低發(fā)電成本,增效減排,我國從1993年開始實行峰、谷電價制度,此制度的設(shè)計初衷是利用經(jīng)濟手段引導(dǎo)社會錯峰用電。峰、谷價差的存在,就給儲能通過“低儲高發(fā)”提供了套利空間。但由于儲能成本限制,單純的削峰填谷項目很難獲得可持續(xù)的盈利空間,數(shù)據(jù)中心建設(shè)本身就需要大量電池和UPS主機投入,這為峰谷套利提供了必要條件,但需要解決電池循環(huán)壽命和儲能型UPS主機的功能問題。

(1)數(shù)據(jù)中心儲能能對電池的要求

傳統(tǒng)普通鉛酸電池不能滿足用戶削峰填谷模式對電池長循環(huán)壽命的要求,開發(fā)新型循環(huán)性電池勢在必行。得益于2006年奧巴馬“清潔能源計劃”的激勵和引導(dǎo),全球范圍內(nèi)掀起對鉛碳電池的研究熱潮并相繼推出產(chǎn)品。所謂鉛碳電池,就是在不改變鉛酸電池電化學(xué)體系的基礎(chǔ)上,通過負極加碳以及對正極和電解液的延壽技術(shù),實現(xiàn)對鉛酸電池循環(huán)性能的大幅提升,其循環(huán)壽命是普通鉛酸電池的3～5倍。電池循環(huán)性能問題的解決,為建設(shè)儲能型的數(shù)據(jù)中心,創(chuàng)造了先決條件。在數(shù)據(jù)中心儲能應(yīng)用中,電池除了要進行削峰填谷之外,還要保證備電時間,因此電池的放電深度一般控制在50%左右,剩余約50%電量用來保證備電時間。眾所周知,電池放電深度越深,其循環(huán)壽命就越短,50%左右的放電深度,恰好既可滿足數(shù)據(jù)中心對電池使用年限(10年)的要求,又可保證獲得較好的削峰填谷收益,性能和要求*契合。

(2)UPS儲能對UPS主機的要求

①電化學(xué)電源可放出的電量會受到放電倍率的影響,放電倍率越小,可放出電量越多,反之,則越少。舉例來說,對于鉛酸或鉛碳電池,如果以0.1C(A)倍率放電,可以放電10h,放出的總?cè)萘繛?C(Ah);但如果以1.5C放電,大約只能放電15min,放出的總?cè)萘繛?.375C(Ah),而且大倍率放電還會嚴(yán)重影響電池壽命。在進行削峰填谷時,放電量越大,獲利則越多,因為峰價電時間即放電時間(一般為8h)足夠長,因此可以選擇符合鉛酸電池放電特性的小倍率放電方式來運行,這就需要UPS主機要有具備市電和電池聯(lián)合供電的功能。

POWERSON（保護神）MF標(biāo)準(zhǔn)系列閥控式密封鉛酸蓄電池具有良好的氧循環(huán)復(fù)合能力。充電時所產(chǎn)生的氧氣幾乎被*吸收，在使用時無須補充水份，也無須測量電解液的密度。
由于采用貧液設(shè)計和緊裝配工藝，POWERSON（保護神）MF標(biāo)準(zhǔn)系列閥控式密封鉛酸蓄電池的體積比能量和重量比能量大大提高。

保護神高倍率放電型VRLA蓄電池的開發(fā)
保護神閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA Battery）具有全密封、無污染、免維護、比能量高等到優(yōu)良特性，是傳統(tǒng)的開口式鉛酸蓄電池的升級換代產(chǎn)品。
高倍放電型VRLA Battery（高率型）是在普通型基礎(chǔ)上，在電池體積的前提下，通過改進電極結(jié)構(gòu)和活性物質(zhì)配方，提高電流放電能力，延長大電流放電的時間，因此特別適合于要求體積小，放電電流大的場合如UPS、起動器和電動工具等，其市場前景十分廣闊。目前高倍率放電型蓄電池在世界上只有少數(shù)幾家知名電池公司開發(fā)成功并推出市場，國內(nèi)還是空白。

蓄電池全國銷售網(wǎng)絡(luò)：
【華 北】 北京市 天津市 河北省 山西省 內(nèi)蒙古自治區(qū)
【東 北】 遼寧省 吉林省 黑龍江省
【華 東】 上海市 江蘇省 浙江省 安徽省 福建省 江西省 山東省
【中 南】 河南省 湖北省 湖南省 廣東省 廣西壯族自治區(qū) 海南省
【西 南】 重慶市 四川省 貴州省 云南省 西藏自治區(qū)
【西 北】 陜西省 甘肅省 青海省 寧夏回族自治區(qū) 新疆維吾爾自治區(qū)
【港澳臺】 香港特別行政區(qū) 澳門特別行政區(qū) 中國臺灣省等

②常規(guī)數(shù)據(jù)中心因為電力供給的可靠性很好,電池很少放電,即使偶爾有放電,充電時間很長,因此可以及時補充回電力。而按照我國現(xiàn)行峰、谷時段分布,谷價電時間一般只有8h,為保證電池放電后的回充量,就要求UPS主機要具備40%額定功率以上的充電能力。
 
    通過同主流的UPS主機廠家的溝通,技術(shù)上解決以上問題,*沒有障礙,所增加的成本也非常有限,這就為建設(shè)儲能型數(shù)據(jù)中心掃除了技術(shù)障礙。

3 數(shù)據(jù)中心儲能的優(yōu)勢

數(shù)據(jù)中心采用儲能模式,相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心備用電源,具有以下優(yōu)勢:
   
    (1)通過削峰填谷模式可以收回電池投資。以一臺功率為500kVA,功率因數(shù)為0.8的UPS配置儲能電池并備用15min為例,為方便計算,均采用西恩迪SHC12250FT這款電池的放電參數(shù),電池價格1元/Wh,電價差以江蘇省0.78元做參考,電池殘值以25%來測算。500kVA的UPS備電15min,需要配置120只SHC12250FT電池。假設(shè)再增加3組電池,放電深度以50%DOD,使用10年計,初步收益測算見測算表。由測算表可以看出，通過將傳統(tǒng)UPS改造成儲能型UPS，在電池壽命周期內(nèi)，不僅可以收回電池投資，還可以獲得大量收益，從而大大節(jié)省數(shù)據(jù)中心的成本。

(2)電池每天放電,可以通過放電后的截止電壓知曉電池的健康狀態(tài)。調(diào)查顯示,數(shù)據(jù)中心運維經(jīng)理所擔(dān)心問題位的,便是備電安全性。如上所述,常規(guī)數(shù)據(jù)中心的電池很少放電,電池狀態(tài)不可知。對電池而言,放電后的截止電壓是反應(yīng)電池健康狀態(tài)的指標(biāo),儲能型數(shù)據(jù)中心,電池每天都會放電,放電后電壓一目了然,很容易判斷電池好壞,有助于及時剔除不良電池,同時也省去了每年做假負載測試的費用。

(3)數(shù)據(jù)中心所獲得的備電時間更長。因為電池要多配置幾組,因此,電池在相同功率下的備電時間遠高于常規(guī)配置。當(dāng)然儲能型數(shù)據(jù)中心要建設(shè)在有峰谷價差的地方,且峰谷價差越大,則收益越好,另外也需考慮安裝面積的影響因素。

4 儲能型數(shù)據(jù)中心與需求側(cè)管理

以上關(guān)于經(jīng)濟收益的分析,是以峰谷電價差為基礎(chǔ)的,這也是數(shù)據(jù)中心儲能的基本收益方式之一,但其實還可以建立起更為豐富和靈活的收益模式,比如,數(shù)據(jù)中心儲能可以和需求側(cè)管理結(jié)合起來。

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人民生活水平的提高,電力消費的增速加快,用電量的變化波動也越來越劇烈。一天或一年中,最大和最小用電量之間的差距正在逐步拉大,季節(jié)性的用電尖峰更是越發(fā)明顯。數(shù)據(jù)中心用電的特點是負荷很高且持續(xù)穩(wěn)定,當(dāng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心改造成儲能數(shù)據(jù)中心,*可以參與需求側(cè)響應(yīng)獲得政策補貼。還是以上文擁有2000個機柜,機柜平均功率為5kW的數(shù)據(jù)中心為例,假設(shè)數(shù)據(jù)中心在蘇州,蘇州需求側(cè)響應(yīng)的補貼為100元/kW。當(dāng)數(shù)據(jù)中心收到需求側(cè)響應(yīng)的指令后,可以進入到儲能模式,即電池放電供給負載,而此時對電網(wǎng)來說,用戶側(cè)就少了一個用電功率為10,000kW的負荷點。這個響應(yīng)過程對數(shù)據(jù)中心用電沒有任何影響,但卻一次可以獲得100萬的需求側(cè)響應(yīng)補貼。

除此之外,2018年,南方監(jiān)管局發(fā)布了《南方區(qū)域電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運行管理及輔助服務(wù)管理實施細則(實行)》,細則中規(guī)定,儲能電站根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)指令進入充電狀態(tài),按其提供充電調(diào)峰服務(wù)統(tǒng)計,對充電電量進行補償,具體補償標(biāo)準(zhǔn)為0.05萬元/兆瓦時。當(dāng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心變成儲能型數(shù)據(jù)中心后,也可以參與到充電調(diào)峰當(dāng)中,因為儲能每天都要放電,只要充分管理好電池,在響應(yīng)充電調(diào)峰時,就可以獲得相當(dāng)不錯的補貼。以一個擁有30臺500kVA的儲能UPS,每臺儲能UPS配置6組SHC12250FT電池,共計576kWh電池為例,以充入30%的電量來計算,則調(diào)峰一次的充電收益為30×576kWh×30%×0.5元/kWh=2592元,在此響應(yīng)過程中,亦未給數(shù)據(jù)中心用電帶來任何影響。

通過以上分析可知,當(dāng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心變成儲能型的數(shù)據(jù)中心,其功能模式就變得更為豐富。數(shù)據(jù)中心不再是一個單純的電力負荷點,它同時又變成了一個可調(diào)用、可調(diào)節(jié)的電源點,靈活的電力切換模式于電網(wǎng)有利,于數(shù)據(jù)中心有利,于社會節(jié)能減排亦有利,同時,大量的可供調(diào)用的分布式電源點,也是構(gòu)建未來能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之一。

5 儲能型數(shù)據(jù)中心的商業(yè)模式

當(dāng)數(shù)據(jù)中心想做成儲能型的數(shù)據(jù)中心,其投資模式亦可發(fā)展改變。如果建設(shè)數(shù)據(jù)中心的業(yè)主愿意投資,則可以投資并獲得全部收益;如果業(yè)主覺得看不清楚趨勢,尚有風(fēng)險,亦可由第三方資本進行投資,做合同能源管理(EMC),具體的投資收益分成,業(yè)主可以和第三方資本協(xié)商。筆者通過下表簡單分析了分別由業(yè)主自己投資和第三方資本投資各自所付出的以及所得到的回報,供大家參考。

6 儲能的價值體現(xiàn)在真正需要的客戶那里

儲能它的價值體現(xiàn)在真正需要它的客戶那里,儲能應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心就非常有價值。電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展可以逐步顛覆傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的電能管理模式,同時也將顛覆此領(lǐng)域傳統(tǒng)的投資模式,這種顛覆是一種于多方有利的顛覆。暢想一下未來,當(dāng)數(shù)以百萬座的數(shù)據(jù)中心變成可調(diào)用的分布式負荷點、儲能點和電源點,同時又可提供大量的冷和熱,構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的夢想離我們又更近了一步。

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