电源行业报告：电力基础设施，UPS、HVDC（38页）

行业报告下载 2020年03月20日 12:29 管理员

随着云计算、虚拟化等技术成熟以及集中化、高密化服务器的发展，数据中心需要更加可靠、高效并能够整体快速部署的建设方案，模块化数据中心就应需而生，并逐渐成为目前广受市场认可的新模式。而在数据中心初期建设过程中，就必须要考虑未来扩容增量的需求，因此统一标准化的模块化设计能够为未来规划设计带来便利，同时其整理快速部署也能大大缩减建设周期，尤其有利于大规模数据中心的分阶段投产以及后期的统一维护等。模块化数据中心简单来说是指供配电和空调系统能够标准化并整体快速部署组成数据中心并开始运行的系统，即可以是一个机房，一层楼或者是一整栋建筑作为一个模块。但实际应用中，模块化数据中心并不只是简单的模块化 UPS 和列间空调的简单组合，还应该考虑灵活匹配不同行业需求，根据数据中心规模大小、场景、应用等作出差异化部署。其能够灵活运营于中小型数据中心部署，同时在数据中心超大型规模导向下，其产品化、标准化的模式也能有效解决超大型数据中心“高可靠、高效节能和整体快速部署”的需求。不过从技术演进角度来说，模块化数据中心源自于模块化 UPS 的出现，模块化 UPS 的可拓展性、高能效性等方面补足了对比 HVDC 模块的缺陷。而模块化数据中心在模块化 UPS 基础之上进一步集成制冷系统、电力分配系统以及机柜系统，同时模块化设计能够帮助数据中心分期投资，减少一次到位的资本支出负担以及缩短大规模数据中心建设初期低负载的运行时间，最终达到节约成本，提高能效的目的。

低冗余度和模块休眠功能提高实际运行效率：虽然 HVDC 和 UPS 的单机设备在一定负载率下效率相差无几，但 HVDC 系统整流模块采用小容量 N+1 冗余，冗余度较低，且具备模块休眠功能，使得其在实际应用中整流模块能够运行在 50%-80%的高负载率区间中，大幅提高实际运行效率，较传统 UPS 实际效率高出 10%-15%。目前大量使用的 UPS 主机均为在线双变换型，在负载率大于 50%时，其转换效率与开关电源相近。为了保证 UPS 系统的可靠性，UPS 主机均采用 n+1 方式运行，UPS 单机的设计最大稳定运行负载率仅为 35～53%。而受后端设备虚提功耗和业务发展的影响，很多 UPS 系统通常在寿命中后期才能达到设计负载率，甚至根本不能达到设计负载率，UPS 主机单机长期运行在很低的负载率，其转换效率通常为 70%，甚至更低。