據(jù)ICTresearch咨詢公司的研究顯示，2016年中國數(shù)據(jù)中心保有量約為5.6萬個，總面積約為1650萬平方米，預計到2020年，中國數(shù)據(jù)中心保有量將超過8萬個，總面積將超過3000萬平方米。

與之相應的是能源消耗在逐年攀升。中國數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術委員會數(shù)據(jù)顯示，2016年中國數(shù)據(jù)中心總耗電量超過1108億千瓦時，2017年達到1200-1300億千瓦時，這個數(shù)字超過了三峽大壩2017年全年發(fā)電量(976.05億千瓦時)和葛洲壩電廠發(fā)電量(2017年葛洲壩電廠發(fā)電量190.5億千瓦時)之和。

根據(jù)統(tǒng)計，電費支出占數(shù)據(jù)中心運營支出的60%以上，那么如何降低數(shù)據(jù)中心電費支出?本文從儲能型數(shù)據(jù)中心商業(yè)模式進行較為全面的探討。

作者認為，電化學儲能技術的發(fā)展可以逐步顛覆傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的電能管理模式，同時也將顛覆此領域傳統(tǒng)的投資模式，這種顛覆是一種于多方有利的顛覆。

近年來，儲能尤其是電化學儲能的發(fā)展風聲四起、如火如荼，甚是光鮮熱鬧的緊，但是這熱鬧的背后，竟多有“過盡千帆皆不是，斜暉脈脈水悠悠”的感嘆與無奈。

筆者一直認為，在現(xiàn)有電力體制下，單純依靠峰谷價差去做文章，很難持續(xù)穩(wěn)定盈利。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開合理的付費機制或和特定應用場景的結合，找到特定價值點和收益點，才能有所發(fā)展。

不少業(yè)內(nèi)同仁問筆者，在合理的付費機制尚未形成之前，特定應用場景，到底有哪些呢?

本文就試著以數(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。

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雜的設備構成，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)絡支付、人工智能等業(yè)務的爆發(fā)式發(fā)展以及“互聯(lián)網(wǎng)+”向產(chǎn)業(yè)領域的加速滲透，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)中心等基礎設施的需求。

研究數(shù)據(jù)顯示，2010-2016年，我國IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)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)中心通過為客戶提供機柜租用、帶寬租用、服務器代理運維等服務獲取收益。對數(shù)據(jù)中心而言，保證安全可靠的電力和網(wǎng)絡供應，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)。不間斷電源由UPS主機和電池兩部分構成，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，這種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心電力備用模式有以下應用痛點：

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電源、照明等其它電力設備設施所產(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互備結構，因此電池很少有機會放電，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不菲。

理解清楚數(shù)據(jù)中心運營和UPS電源使用的痛點，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的發(fā)展，建設儲能型數(shù)據(jù)中心，順理成章地成了解決以上應用痛點的重要手段。

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，此制度的設計初衷即是利用經(jīng)濟手段引導社會錯峰用電。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，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體系的基礎上，通過負極加碳以及對正極和電解液的延壽技術，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，性能和要求完美契合。

2.UPS儲能對UPS主機的要求

電化學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10小時，放出的總容量為1C(AH);但如果以1.5C放電，大約只能放電15分鐘，放出的總容量為0.375C(AH)，而且大倍率放電還會嚴重影響電池壽命。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8小時)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。

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8個小時，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，技術上解決以上問題，完全沒有障礙，所增加的成本也非常有限，這就為建設儲能型數(shù)據(jù)中心掃除了技術障礙。