近年来，包括世纪互联、科华数据、国家电网、南网电网等企业在内，将储能系统应用于数据中心的尝试一直在进行。今年7月，世纪互联在佛山建成国内首个将规模化储能技术应用于数据中心的项目，数据中心+储能再次进入IDC产业视野。

在国际上也有知名厂商在做类似的尝试。谷歌在今年也宣布，将在比利时的StGhislain数据中心采用电池储能系统替代同等装机容量的柴油发电机，储能系统将采用锂离子电池。

在领域领域，国家电网、南方电网旗下公司也落地了不少融合储能、数据中心、变电站等多项城市基础实施的“多站合一”项目。

储能备电是数据中心产业发展的一个重要方向，同时数据中心也将是储能的重要应用场景。

多项政策支持数据中心配储

产业发展，政策先行。今年下半年，国家出台多项政策支持储能型数据中心。

7月14日，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》明确：支持探索利用锂电池、储氢和飞轮储能等作为数据中心多元化储能和备用电源装置，推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源、优化用能结构，助力信息通信行业实现碳达峰、碳中和目标。

7月23日，国家发改委、国家能源局印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，在用户侧，积极支持用户侧储能多元化发展。鼓励围绕分布式新能源、微电网、大数据中心、5G基站、充电设施、工业园区等其他终端用户，探索储能融合发展新场景。

10月26日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》明确：优化新型基础设施空间布局，统筹谋划、科学配置数据中心等新型基础设施，优化新型基础设施用能结构，采用直流供电、分布式储能、“光伏+储能”等模式，探索多样化能源供应。

目前政策对数据中心配置储能仍是“鼓励探索”阶段。总体而言，政策的出台更深刻的意义在于通过发展多应用场景储能，增加光伏和风电等新能源装机并网与消纳规模，最终顺利实现3060双碳目标。数据中心作为“能耗大户”，必然也是新能源消纳、储能的重要应用场景。

数据中心产业缘何偏爱储能？

众所周知，数据中心是一个名单外的“高能耗”产业。在数据中心产业从诞生到发展的十多年时间里，我国数据中心行业的总耗电量以每年超过10%的速度递增。统计数据显示，2020年我国数据中心总耗电量达到了2000亿KWh，占比已超2%。预计到2025年，占比将增加一倍，达到4.05%。

而且在数据中心的运营成本中，电力成本约占到总成本的60%-70%。虽然现代数据中心可以通过各项节能措施降低PUE值，提升用电效率，但用电成本依旧是整体成本中的大头。数据中心的储能研究，就是为降低数据中心用电成本而提出的解决方案之一。

当然，数据中心储能系统并不是指当前数据中心普遍配置的UPS电池室。当前的UPS电池室储能的目的，只是为在意外断电时为数据中心提供数分钟到数十分钟的缓冲处理期，并不能支持数据中心长期的平稳运转，还需要搭配后备柴油发电机使用。

而数据中心储能系统至少需要为数据中心提供以小时为单位的能源供给。其储能、供电能力都远超普通的电池室。

一般来说，储能系统会给数据中心带来如下好处：

平抑峰谷电价

为了平衡不同时段用电量，很多电网都会提供波峰、波谷不同的电价。而储能系统可以利用自身容量在波谷低价期大量存储电力，在用电高峰期则利用储能系统功能，减少高价电的使用。部分储能系统甚至可以向电网反向供电，实现“低买高卖”的能源套利。

绿色能源使用

对于风、光、水这些并不算稳定的清洁能源，数据中心历来是敬而远之。但有了储能系统，风、光、水等清洁能源可以先进入储能系统，最后输出稳定电力给数据中心。使用储能系统的数据中心，一般也会搭配建设光储发电设施。

减少柴油的使用

在主流的数据中心能源备用系统中，柴油发电机是重中之重的设备。其“重”不仅是地位重要，也是成本重地。柴油发电机以及柴油存储设施的建设成本是一方面，日常的维护、启动后的柴油消耗等更是令人咋舌。储能系统的出现，可以在一定程度上减少数据中心对柴油发电机的依赖。

当然，客观角度上看，储能体系的介入，也将提升清洁能源的使用率，降低数据中心碳排放。

主要储能技术在数据中心的应用

1. 铅酸电池

目前在大多数数据中心设施中，铅酸电池、铅炭电池仍然是UPS电源常用的储能设备。铅酸电池的优势在于成熟、成本低、安全性高，但其容量小、重量大、体积大、寿命短等缺点，决定了铅酸电池在大规模应用上的周期成本劣势。

2. 锂离子电池

从目前储能技术来看，锂离子电池无疑是铅酸电池的最佳替代品。随着锂离子电池在电子消费领域、电动汽车、储能领域的应用普及，锂离子电池的成本不断下降，目前新建的如百度数据中心等已经采用锂离子电池作为备用电源，而阿里巴巴等已经开始购置储能设备，在作为备用电源之外，还可发挥削峰填谷、电力需求响应等进行电费管理、增加收益。不过，在安全性方面，锂离子电池一直具备一定的隐患。

值得一提的是，磷酸铁锂电池依托成熟的技术，在成本、安全性及循环次数上具有相对优势，能量密度和低温性能通过成组技术也在不断改进，在储能、商用车、工程机械等领域都具有传统优势。考虑到安全的问题，磷酸铁锂电池也有望进入数据中心应用场景。

3. 全钒液流电池

全钒液流电池是新型储能电源，具有能量效率高、充放电性能好、循环寿命长、清洁环保等优点。中国移动襄阳云计算中心与襄阳大力电工已在共同探讨全钒液流电池在数据中心应用，以推动数据中心的节能减排。

4. 燃料电池

燃料电池是目前公认能量转换更高的供能方式，与目前应用广泛的锂离子电池相比更具优势，但是目前燃料电池成本过高，仍然难以得到广泛推广应用。不过目前在美国银行、可口可乐、沃尔玛、eBay以及谷歌、苹果等公司，都有在数据中心采用布鲁姆能源的燃料电池供电。

5. 飞轮储能

除了以上电化学储能方式，机械储能也具有较好的应用前景，飞轮储能就以无污染、寿命长等优点受到部分人的关注。日前国机重装成功研制国内首台“100kW飞轮储能装置”，据负责人介绍该装置可应用于数据中心，在电力发生异常时飞轮储能装置将动能转化为电能，为UPS供电保障数据中心正常运转。但目前飞轮储能成本仍较高。

储能系统普及的难点

从上可知，目前可行的储能系统技术以锂离子电池为主。例如前文提到的世纪互联与谷歌的储能数据中心采用的均为锂离子电池。但从整个行业看，不要说储能型数据中心，即便是UPS搭配的电池类型，依旧以铅酸为主，占比大概在80%左右。

从储能系统的整体看，对设计、建设、运维要求都要远远复杂于普通的数据中心。除了在设计阶段需要综合考虑建筑、安全、环境等因素外，在运营阶段，额外增加的储能系统和光伏系统，也为运维增加了额外的技术需求和人力需求。

此外，客户接受度低也是最大的普及难点之一。目前已经尝试了储能系统，或者锂离子电池UPS的数据中心，几乎都以自建或者深度定制数据中心为主。而占比更多的托管模式的互联网数据中心（IDC），UPS系统则以更加稳定、成熟的铅酸电池为主，使用储能系统的更是少之又少。

结尾

增加储能系统的数据中心，对设计、建设、运维提出了新要求，且增加了额外的技术与人力投入，因此储能型数据中心普及还存在一定的难度。但从另一方面来看，储能型数据中心也为集成化、预装式、智能化的储能系统创造了新机会。

双碳目标下，节能减排必定是新型数据中心的重要方向。一边是PUE指标，一边节能改造、增加可再生能源发电系统、储能系统导致的成本增加，企业如何抉择？

新产业能否穿越重重迷雾，走向商业化的大江大海，关键还是在于需求、安全和成本这三大要素。一些政策能创造需求，但安全和成本才是需求的基础，能解决这两大问题，相信储能型数据中心能迎来飞跃发展。

文章来源： 能源电力说，IDC圈