永旗祥和低碳数据港 新能源并网下优质电源初探

永旗祥和低碳数据港

新能源并网下优质电源初探

关键词：高性价比、数据存储模型、双碳战略目标、新能源并网、电能质量治理、优质电源

论文作者伍泽涌寄语及简介

《永旗祥和低碳数据港》项目

是国家级高新技术企业祥和节能集团的骨干成员企业——成都永旗祥和存储港科技有限公司，为助力城市合伙人轻松进军数字经济的新基建“存力”市场，而提供的珍贵机会。

成都永旗祥和存储港科技有限公司，遵循相互赋能，相互成就信念，与您“共同打造中国存力第一品牌”，让《永旗祥和低碳数据港》项目的建设，为中国数字经济的蓬勃发展贡献力量。

伍泽涌

祥和节能集团  总工程师兼首席科学家

中国能源研究会  常务理事

四川大学锦城学院   特聘教授

成都永旗祥和存储港科技有限公司 董事长

1、高性价比数据存储模型

存力是数字经济四大核心要素算力、算法、数据、存力之一的新基建要素，而算力/数据中心又是公认的高能耗基础设施。

国家级高新技术企业祥和节能集团（成都祥和云端节能设备集团有限公司）的成都永旗祥和存储港科技有限公司，从存力第一性原理的用户本源需求着眼，为《永旗祥和低碳数据港》规划设计高性价比数据存储模型，从而实现数据存储的高全面性能与低综合成本目的，坚持双碳战略目标为指引，以降低《永旗祥和低碳数据港》的碳排放与电能消耗为手段，在国际领先的Web3.0、去中心化、区块链、低能耗技术与设备基础上，牢牢抓住贯穿在数据写入、数据读取、数据保持、设备运行、数据传输等全过程的“电能血液”这个关键要素而展开。

永旗祥和存储港科技有限公司的《永旗祥和低碳数据港》的模型为：高性价比数据存储=高性能数据存储软硬件+高性价比优质电力源。

成都永旗祥和存储港科技有限公司考虑到长期以来，人们在数据存储领域的关注和重视数据存储的软硬件性能，而轻视或把控不力数据存储的电能血液这个关键要素的现象，特别在这个模型中强调，仅仅拥有高性价比（注意不是高性能）数据存储软技术和设备，而没有新能源并网状态下的“优质电源”供应，是难以真正获得高性价比数据存储效果的。

因为数据存储的高安全性、文字与图像的高清晰度、软硬件运行的高稳定性、算力/数据中心的高环保性、日常运营的高经济性等等，均缺少不了优质电源的保障。

2、光伏电、风电和分布式电网并网的电能问题

在数据存储领域，人们把关注的重点放在其高碳排放和高能耗费用上，而电能质量对算力/数据中心的危害已构成严重威胁；尤其是“靠天吃饭”的光伏电、风电和分布式电网的并网所导致的不稳定、不确定、不可控和波动性大的固有缺陷，以及新型电力系统中高比例新能源、高比例电力设备、新能源与传统能源兼容等新因素，对数据存储所带来的新故障形态、新稳定特性、新运作特性、新控制机制等等，应对措施不够，成为数据存储领域急需有效应对和切实解决的课题。

虽然人们在算力/数据中心的规划、设计、建设和运营中，已通过安装不间断电源（UPS）系统、滤波装置、功率因数补偿装置、定期进行电能质量监测等措施，但在新能源并网状态下的这些办法，对避免设备损坏和数据丢失的作用有限，对减少碳排放的效果不大，导致其故障和事故时有发生，难以真正满足建设绿色算力/数据中心的要求。随着新能源的产业化逐步完成，而产业的新能源化已经开启的时代到来，从严格意义上讲，在新能源并网状态下，目前是没有优质电源的。

国家级高新技术企业祥和节能集团率先将新能源并网下的电能质量治理，与数据存储安全新需求、双碳目标下的减碳新要求相结合，从改善和提高《永旗祥和低碳数据港》的新型电能质量治理、系统安全、系统节能入手，将其与国际领先的数据存储技术和设备相融合，探索了一条数据存储领域，在光伏电、风电及分布式电网并网状态下获得优质电源供应的有效路径与实用方法。

3、新能源并网下电能质量对数据存储的常见危害

3.1新能源固有缺陷的新危害

电能是算力/数据中心的主要能源，除了传统的电压暂降、电压中断、频率偏差、电压波动和闪变、谐波干扰等电能质量问题对算力/数据存储的危害外，还有“靠天吃饭”的光伏电、风电和分布式电网并网的不稳定、不可控、不确定、波动大的固有缺陷，对数据存储构成了许许多多的新危害。

例如，光伏电的功率波动问题，光伏电的谐波干扰问题；又如，风电的功率不稳定问题，风电的电能质量低问题；再如光伏电、风电及分布式电网并网导致的算力/数据中心线损增加、噪声加大、设备振动加剧、设备温升提高等等，加大了对数据安全及运行安全的风险，增加了数据存储的运营成本。

3.2内外部电能质量的叠加危害

算力/数据中心的用电设备除了空调、照明之外，大部分属于自动化、智能化、信息化、数字化的“高精尖”非线性污染型设备，在运行过程中自身会产生电能污染，并且这些电能污染在算力/数据中心内部一群一群的、一股一股的迂回徘徊、窜来窜去。如果再与外部的电能污染、电能波动、电能冲击等相互叠加，就会大大加重加大对数据存储设备的危害和电能浪费，加大运行设备的噪声、发热、发烫、震动，缩短设备的使用寿命，加大故障率的发生几率。

3.3新型电能特性与电能惯性的威胁

算力/数据中心除了应对光伏电、风力电和分布式电网并网的不稳定、不确定、不可控和波动大的固有缺陷外，还要面对新型电力系统中高比例新能源、高比例电力设备、新能源与传统能源兼容等新情况，所带来的新故障形态、新的稳定特性，新的运行特性、新的控制机制等挑战，而人们在这些挑战面前，尚缺乏相应的理论指导和实践经验。

3.4高能耗与高碳排放的挑战

我国在实现双碳战略目标和绿色高质量发展过程中，人们对算力/数据中心的高能耗与高排放问题一直十分重视和关注，降低电能消耗也是降低其运营成本的有效途径和方法。新能源和分布式电网并网下的电能增加了算力/数据中心的内部线损，增大设备的运行噪声，振动和发热发烫，从而增加了电能消耗，加大了碳排放数量，进而增加了运营成本。

鉴于上述新能源及分布电网并网状态下的电能质量挑战和威胁，成都永旗祥和存储港科技有限公司在规划设计永旗祥和低碳数据港模型时，特别把优质电源供应、系统安全、系统节能，作为获得高性价比数据存储的关键要素。

4.永旗祥和的解决之道及原理

4.1分别安装两大优质电源设备

成都永旗祥和存储港科技有限公司，把永旗祥和低碳数据港分为小型、中型、大型和特大型四大类数据港，并在已有变压器的场景处，安装祥和数据存储安全保护机，而在没有变压器的场景处，安装祥和数据存储专用变压器。

祥和节能集团的这两类高科技设备，都是从改善和提升新能源并网状态下的电能质量入手，将系统安全与系统节能有机融合，享有“优质动力源”之美誉，从电能源头这个新角度进一步提升永旗祥和低碳数据港的数据安全性、降低设备故障率、实现了节能降耗增效，提高数据存储性价比的目的。

4.2“优质电源”的技术原理

祥和节能集团的《数据存储专用变压器》和《数据存储安全保护机》，均是从“0~1”的原始创新技术，主回路上均为无任何电子元器件的纯物理结构，由虚拟电容、反常霍尔棒及能耗数据智能监测系统等组成，具有双向阻隔、消减、滤除、吸收四大功能，使经过永旗祥和低碳数据港处理后的电能，变成了波动小、冲击弱、污染轻的优质清洁电能。

4.3六大独特功效

无论是华夏祥和数据存储专用变压器，还是祥和数据存储安全节能机，均具有下列六大功效：

一、“阻隔器”：消减内外部电能污染叠加的阻隔功效；

二、“缓冲器”：水罐、气罐般的缓冲功效；

三、“治理器”：瞬流、浪涌、谐波的治理功效；

四、“节能器”：永旗祥和低碳数据港所有用电设备、线路、照明的节能功效；

五、“保护器”：降噪声、降震动、降温升及减雷击危害的保护功效；

六、“管控器”：过电压、低电压、低功率等八大预警的管控功效。

4.4从电能这个根本点上着力

电能被称为工业血液和“全民血液”，华夏祥和数据存储专用变压器与祥和数据存储安全保护机，牢牢抓住数据存储设备“吃”的是电这个根本，从电能源头上解决数据安全、设备故障等隐患和风险，同时降低了碳排放，助力绿色算力/数据中心建设与运营。

5.结论

随着双碳战略目标的发展，我国新型电力系统高比例光伏电、风电及分布式电网的渗透率不断提升，高比例电力电子设备越来越多，新能源与传统能源的兼容等新情况，数据存储面临不稳定、不确定、不可控、波动大电能的不良影响越来越突出，重视和有效解决新型电能质量问题对数据存储的危害，主动采用优质电源，是确保数据存储安全性、降低运营成本和建设绿色算力/数据中心的关键举措之一。

永旗祥和存储港科技有限公司，在永旗祥和低碳数据港模型中，将祥和节能集团的新能源并网状态下的电能质量治理、系统安全、系统节能技术和设备，与国际领先的Web3.0、去中心化、区块链、低能耗的数据存储技术和设备相融合，采用华夏祥和数据存储专用变压器/祥和数据存储安全保护机提供的优质电源，对提高数据存储的安全性，降低数据存储运营成本方面，具有重要的现实意义。