Veri Merkezleri İçin Batarya Teknolojisi: VRLA ve Li-ion

Özet

Doküman, VRLA ve Li-ion bataryaları üç fazlı UPS uygulamasında enerji yoğunluğu, ömür, ayak izi, ağırlık ve sıcaklık hassasiyeti bakımından karşılaştırır. Ardından 6 dakika çalışma süreli 1 MW'lık bir UPS için 10 yıllık toplam sahip olma maliyeti (TCO) hesabı yapar. Li-ion ilk yatırımda daha pahalıdır, ancak daha az değişim, daha az yer ve daha az soğutma gerektirir. Bu karşılaştırma, batarya seçiminin yalnızca batarya fiyatıyla değil, yer, soğutma ve değişim maliyetleriyle birlikte değerlendirilmesi gerektiğini gösterir.

Sonuçlar somuttur: Li-ion, VRLA'ya göre 10 yıllık TCO'da yüzde 39 daha düşüktür. 1 MW örneğinde batarya ilk yatırımı Li-ion için yaklaşık yüzde 82 daha yüksektir (132 bin dolara karşı 73 bin dolar). 25°C'de servis ömrü VRLA için 4 yıl (3-6 aralığı), Li-ion için 12 yıldır; takvim ömrü ise 5 yıla karşı 17 yıldır. Ayak izi 5,4 m²'ye karşı 2,2 m², ağırlık 11.340 kg'a karşı 2.767 kg'dır.

Sıcaklığın etkisi ayrı bir başlıktır: ortalama ortam sıcaklığındaki her 8-10°C artışta batarya ömrü yarıya iner; bu nedenle batarya odaları 25°C civarında tutulmalıdır. Ömür sonu, anma kapasitenin yüzde 80'i olarak tanımlanır. Modelde sürekli şarj kayıpları VRLA için UPS yükünün yüzde 0,2'si, Li-ion için yüzde 0,1'idir. Duyarlılık analizi TCO'nun ana sürücülerini belirler. Sınır olarak, sonuçlar belirli bir 1 MW / 6 dakika örneğine ve modelin maliyet varsayımlarına dayanır; farklı kapasite ve fiyatlarda oranlar değişebilir. Yine de doküman, batarya kimyası seçiminde ilk yatırım yerine yaşam döngüsü maliyetine bakmanın gerekçesini sağlar.

Öne çıkan noktalar

1. 1 MW UPS için 10 yıllık TCO: Li-ion VRLA'ya göre yüzde 39 daha düşük.
2. Batarya ilk yatırımı 1 MW örneğinde Li-ion için yaklaşık yüzde 82 yüksek (132 bin $ / 73 bin $); aynı enerji için genelde 1,2-2 kat.
3. 25°C'de servis ömrü: VRLA 4 yıl (3-6), Li-ion 12 yıl; takvim ömrü 5 yıla karşı 17 yıl.
4. Ayak izi 5,4 m² / 2,2 m²; ağırlık 11.340 kg / 2.767 kg (1 MW / 6 dk).
5. Li-ion aynı enerji için yaklaşık 3 kat hafif; en fazla 10 kat daha fazla çevrim.
6. Ortalama ortam sıcaklığındaki her 8-10°C artışta batarya ömrü yarıya iner.
7. Ömür sonu, anma kapasitenin yüzde 80'i olarak tanımlanır.
8. Sürekli şarj kayıpları: VRLA yüzde 0,2, Li-ion yüzde 0,1 (UPS yükünün).

Tasarımda kullanımı

• Batarya kataloğuna kimya, 25°C'de servis ömrü, m²/kWh, kg/kWh ve zemin yükü parametrelerini ekleyin.
• Çalışma süresi hesabında 25°C üzerindeki her +8°C için ömrü yüzde 50 düşürün ve ömür sonu yüzde 80 kapasiteye göre boyutlandırın.
• TCO modülünde UPS ömrü (10-15 yıl) boyunca değişim döngülerini hesaplayın.
• VRLA odaları için zemin yükü kontrolü yapın.

Kimler okumalı

UPS ve batarya teknolojisi seçen tasarımcılar ile yatırım kararı verenler için.

İlgili standartlar

• IEC 62040-1
• IEEE 1184
• IEEE 485
• UL 9540A
• NFPA 855

Yayın bilgileri

Yazarlar

Victor Avelar; Martin Zacho

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2018

Belge numarası

WP 229

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

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

Künye