Şebeke Etkileşimli Veri Merkezleri: Karbonsuzlaştırma ve Sistem Kararlılığını Mümkün Kılmak

Özet

Makale, düşük ataletli şebekelerde frekansı tutmak için hızlı rezervlerin gerektiğini açıklar ve ilgili hizmetleri tanımlar: frekans sınırlama rezervleri (FCR-D, FCR-N), hızlı frekans yanıtı (FFR) ve PJM RegD. Gereken tepki süresi FFR'de bir saniyenin altından FCR-D'de birkaç saniyeye kadar değişir; yanıt statik ya da eğimli (droop) dinamik olabilir. PJM'in AGC sistemi iki saniyede bir RegD regülasyon sinyali gönderir ve ödeme izleme doğruluğuna bağlıdır.

Modern çift yönlü bir UPS'in yükü şebeke ile batarya arasında paylaştırması veya şebekeye güç vermesi gösterilir. Saha örnekleri İskandinav ülkeleri, İrlanda ve Microsoft'un ABD'deki bir sahasını kapsar; İrlanda örneğinde UPS, frekans 49,70 Hz altına düştüğünde tetiklenen statik 25 kW yanıt vermiştir. Batarya doluluk durumu (SoC) kritik yük için ayrılan bir rezerv ve şebeke hizmetleri için ayrılan bir bant olarak bölünür; alarm veya dış sinyal kaybında UPS yük koruma moduna emniyetli biçimde geçer.

Ekonomi tarafında 1 MW üzerindeki bir BESS maliyetinin yaklaşık yüzde 50'si bataryalar ve dönüştürücülerdir; kalanı şebeke bağlantısı, arsa ve binadır ve veri merkezi UPS'inin bunlara zaten sahip olduğu vurgulanır. Avrupa yan hizmet gelirleri MW başına yılda on binlerce avrodan 100.000 avronun üzerine kadar uzanır.

Batarya yaşlanması piyasa aktivasyon desenine bağlıdır: kurşun-asit bataryalar birçok yan hizmet piyasası için uygun olmayabilir; İrlanda ve İskandinav FFR'sinde bozulma etkisi küçükken PJM veya kıtasal sürekli regülasyonda belirgindir.

Öne çıkan noktalar

1. Gereken tepki süresi FFR'de 1 saniyenin altından FCR-D'de birkaç saniyeye kadardır; yanıt statik veya eğimli dinamik olabilir.
2. PJM AGC iki saniyede bir RegD sinyali gönderir; ödeme izleme doğruluğuna bağlıdır.
3. İrlanda sahasında UPS, frekans 49,70 Hz altına inince tetiklenen statik 25 kW yanıt verdi.
4. 1 MW üzeri bir BESS maliyetinin yaklaşık yüzde 50'si batarya ve dönüştürücüdür; kalanı şebeke bağlantısı, arsa ve bina olup veri merkezi UPS'inde zaten mevcuttur.
5. Avrupa yan hizmet gelirleri MW başına yılda on binlerce avrodan 100.000 avronun üzerine çıkar.
6. Batarya SoC'si kritik yük rezervi ile şebeke hizmeti bandına bölünür; alarm veya dış sinyal kaybında UPS yük koruma moduna geçer.
7. Kurşun-asit bataryalar çoğu yan hizmet piyasası için uygun olmayabilir; bozulma İrlanda/İskandinav FFR'sinde küçük, PJM veya kıtasal sürekli regülasyonda belirgindir.

Tasarımda kullanımı

• UPS bataryalarını boyutlandırırken gereken otonominin üzerine bir şebeke hizmeti bandı ekleyin.
• Sürekli regülasyon hizmetlerini Li-ion veya benzeri yüksek çevrimli kimyalarla sınırlayın.
• Kataloğa UPS'in çift yönlü doğrultucu ve şebekeye verme yeteneğini, yerleşik frekans ölçümünü ve desteklenen hizmet türlerini (FFR, FCR-D, FCR-N, RegD) ekleyin.
• Çalışma süresi raporlarında yedek için ayrılan enerjiyi ayrı gösterin.

Kimler okumalı

UPS batarya enerjisinden şebeke hizmeti geliri düşünen hiper ölçekli ve colocation tasarımcıları ile enerji ticareti yapan karar vericiler.

İlgili standartlar

• IEC 62040-3
• ENTSO-E Network Codes

Yayın bilgileri

Yazarlar

Janne Paananen; Ehsan Nasr

Yayıncı

Eaton

Yıl

2021

Belge numarası

WP153031EN

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye