Как цинковые батареи меняют силовую инфраструктуру ЦОД?

Представьте: вы управляете бизнесом, и кто-то говорит, что с помощью одного простого изменения вы можете удвоить производительность, сократить расходы, сделать предприятие более безопасным и экологичным. Причем все бонусы возникнут одновременно. В индустрии ЦОД подобное возможно уже сегодня при переходе со стандартных ИБП на массивы никель-цинковых (NiZn) аккумуляторов и иные решения на базе цинка.

Никель-цинковые аккумуляторы быстро становятся наиболее востребованным выбором при организации обслуживания критически важной инфраструктуры: от ЦОД до интеллектуального транспорта и оборонной промышленности.

Высокие оценки

Например, эксперты, участвующие в запущенной ВМС Соединенных Штатов Америки Программе исследований инноваций в малом бизнесе (Small Business Innovation Research; SBIR), назвали подобные батареи «оптимальным вариантом» при организации электропитания подводных лодок следующего поколения. Специалисты пришли к выводу, что только NiZn-аккумуляторы соответствуют высоким стандартам и требованиям в части энергоплотности и безопасности.

Столь высокая оценка, непременно, обрадует операторов дата-центров, уже перешедших на никель-цинковые аккумуляторы или планирующих внедрить подобные устройства в ближайшем будущем. Однако многие операторы ЦОД до сих пор не до конца осознают преимущества рассматриваемой технологии, активная коммерциализация которой в сегменте дата-центров началась относительно недавно.

Ключевые бонусы

Никель-цинковые решения предлагают множество преимуществ перед свинцово-кислотными, а также лишены проблем с безопасностью и организацией цепочки поставок, актуальных для продуктов на основе лития.

Никель-цинковые батареи также находят все более широкое применение в сегменте альтернативной энергетики, помогая сохранять энергию, генерируемую солнцем и ветром, намного эффективнее конкурирующих технологий.

Данное обстоятельство позволяет операторам дата-центров использовать возобновляемые источники энергии в течение большего количества часов, минимизируя негативные эффекты, связанные с прерывистостью функционирования гелиоэлектростанций и ветряков в регионах, где не всегда солнечно и ветрено, соответственно.

Больше удельной мощности = больше экономии

Никель-цинковые батареи обеспечивают наивысшую удельную мощность среди обычных перезаряжаемых аккумуляторов, одновременно предлагая более высокий уровень безопасности, чем современные аналоги на базе ведущих конкурирующих технологий, включая литий-ионные аккумуляторы.

Благодаря высокой плотности мощности NiZn-аккумуляторы способны быстро заряжаться и разряжаться за короткие периоды времени. Данная особенность делает устройства идеальным выбором при организации резервного электроснабжения дата-центров.

Если более высокая мощность не требуется, операторы ЦОД способны при модернизации вспомогательной инфраструктуры просто разместить более компактные NiZn-батареи, чем выводимые из эксплуатации свинцово-кислотные системы, не жертвуя эффективностью.

Экологичное сырье

Цинк — один из наиболее распространенных минералов на Земле и четвертый по распространенности металл. Немногие иные материалы, используемые при изготовлении аккумуляторов, также являются достаточно экологически чистыми и безопасными, чтобы, подобно цинку, использоваться при изготовлении витаминов, кормов для животных и солнцезащитного крема.

Дополнительным преимуществом является тот факт, что цинк недорог. Кроме того, использующие его в качестве сырья промышленные компании располагают хорошо налаженными цепочками поставок во всех основных регионах. Цинковые батареи легко утилизируются по окончании срока службы с извлечением полезных материалов для последующего использования.

В проведенном недавнем исследовании консалтинговой компании Boundless Impact Research and Analytics, охватывающем влияние на экологию (с точки зрения объема выделяемых парниковых газов) различных батарей, используемых в дата-центрах, отмечается, что никель-цинковые продукты характеризуются одними из лучших показателей. Данные решения набрали 9,4 балла из 10 возможных (больше = лучше).

Безопасность превыше всего

Наиболее важный факт о цинковых батареях заключается в следующем: подобные устройства не загораются. Кроме того, цинковые батареи работают в максимально широком диапазоне температур (от -40 ° C до 43 ° C). Данные особенности имеют первостепенное значение в контексте обеспечения безопасности сотрудников ЦОД и иного оборудования.

Иными словами, операторам и владельцам серверных ферм, стремящимся к минимизации риска пожара, при переходе на NiZn-аккумуляторы не придется устанавливать дополнительные дорогостоящие системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также противопожарные решения в помещениях с ИБП. Кроме того, переход на подобные аккумуляторы позволит снизить регулярность технического обслуживания ИБП.

Будущее за возобновляемыми источниками энергии

Постоянным читателям портала TelecomBloger прекрасно известно, что дата-центры потребляют много электроэнергии, зачастую поступающей с «грязных» атомных и угольных электростанций. Подобно многим иным секторам индустрия ЦОД активно переходит на возобновляемые источники энергии, стремясь минимизировать «углеродный след».

Однако возобновляемые источники энергии, как отмечалось выше, часто характеризуются достаточно низкой эффективностью, поскольку солнечный свет и ветер доступны не всегда. Вот почему сегодня в развитых странах наблюдается экспоненциальный рост крупномасштабных аккумуляторных систем хранения электроэнергии, генерируемой ветряками и солнечными фермами.

Специализированные цинковые батареи (воздушно-цинковые, цинково-ионные, цинково-марганцевые и т.д.) обеспечивают уникальные преимущества в контексте хранения энергии, вырабатываемой в течение нескольких часов / даже дней.

Системы литиевых батарей сейчас лидируют на рынке вследствие высокой плотности энергии и возможности снижения риска возгорания за счет размещения аккумуляторов снаружи в собственных контейнерах. Однако подобные системы способны хранить относительное небольшое количество энергии, что ограничивает их полезность.

Возможности цинка в контексте хранения энергии, вырабатываемой в течение длительного периода, в дополнение к преимуществам в области стоимости, устойчивости и безопасности делают соответствующие продукты наиболее перспективным выбором для операторов ЦОД, использующих локальные генерирующие мощности на базе ветряков / солнечных панелей.

Пора менять парадигму?

Цинк всегда считался надежным сырьем для аккумуляторной промышленности. Первая в мире коммерческая аккумуляторная батарея, созданная два столетия назад, была изготовлена с применением цинка.

Учитывая все приведенные выше доводы и соображения, неудивительно, что цинковые аккумуляторы становятся все более популярным выбором при организации резервного электропитания дата-центров.

Если операторы ЦОД внесут соответствующие изменения в инфраструктуру, новые технологии помогут снизить общую стоимость владения системами резервного электропитания дата-центров за счет повышения безопасности, устойчивости, эффективности и надежности. Будущее систем резервного электропитания ЦОД уже здесь.