电力基础设施升级迟缓怎么破？

如今，数据中心正在从企业运行IT负载的小型服务器机房演变为基于云计算技术和托管服务的超大规模设施。数据中心规模增长需要更高的电力容量，而且随着电力需求的增加，电力供应商和电网运营商面临的问题变得越来越严重。

电网运营商升级和扩展主要配电系统、变电站、环网、电缆的交付周期通常为12～24个月，电网设施的老化和快速扩张可能会影响其安全性和弹性。这种情况对于电网运营商来说难以应对，电网运营商有义务在不降低电网可靠性的情况下控制电能质量。

而应对这种情况，行业厂商提供解决方案：临时天然气发电。例如，在电网扩张项目推迟之后，爱尔兰的一家开发商已经利用临时天然气发电，寻找另一种方式为数据中心提供电力。凭借强大的天然气供应网络，这个技术团队已经安装部署了小型燃气发电站，以保持项目正常进行。

以下将探讨数据中心采用天然气发电的好处，以及如何使关键数据中心运营按计划进行。

(1)传统的供电方法

当面临高昂的成本和时间延迟来保证新建数据中心的电网连接时，大多数开发商致力于寻找具有随时可用电力的替代方案。但很少有数据中心采用多兆瓦现场电源。同样，扩建数据中心时将会受到限制，无法从电网获得额外容量。数据中心运营商因此不得不推迟扩展工作，或者寻求托管数据中心公司的帮助，以满足不断增长的电力需求。

传统上，当电力基础设施升级或改造推迟时，数据中心运营商面临以下选择：

•延迟建设新的数据中心或扩展现有数据中心，直到获得所需的电力供应。但是等待足够的电力供应可能代价昂贵，特别是如果这种延迟持续多年的话。

•新建数据中心/升级改造数据中心与新建电网运营日期相一致。然而，电力供应的延迟仍然会发生，从而推迟了数据中心的调试和运行。

•使用柴油发电机为数据中心供电，最大限度地减少业务延迟，一旦电力可用，数据中心就可以立即开通运行，但这次会失去备用电源的作用。

•通过柴油发电机来为数据中心供电(再次失去备用电源)，缩小调试与实际电源供应之间的时间差距。

(2)柴油发电机供电

多年来，数据中心运营商将柴油发电机用作应急电源或备用电源，以克服电网供应不足的挑战，并帮助弥合供电缺口，使其新配置的服务器按时上线运营。但是，长期使用柴油发电机作为市电的替代品，既不具有成本效益，也不具有可持续性。

首先，考虑到定期加油的后勤和安全问题，柴油发电机需要稳健且成本高昂的燃料管理策略。其次，它们具有长期的环境影响，由于产生氮氧化物污染物，许多地方政府对人口稠密地区长期使用柴油进行了限制。建筑法规的变化和规划控制的收紧意味着开发商必须探索替代方案，以最大限度地减少能源浪费，减少温室气体排放，并改善空气质量。

近年来，电力公司在研发计划上投入了大量资金，以推进天然气发电技术的发展。因此，临时燃气发电机将成为柴油发电机的可行替代品。当电网无法满足数据中心的需求时，它们不仅可以帮助缩小需求差距，而且还可以提供时间更长的替代市电。

当今的天然气发电技术的灵活性提供了许多功能，使其适用于数据中心。

(3)燃气发电机完美匹配电网

与柴油发电机类似，燃气发电机也可以与电网有效地同步，因此它们与输入电源并联运行。其结果是电力消耗下降，而天然气发电产生恒定的电力输出，以可能低于市电的价格提供电力。而数据中心使用电网的电力来满足基本负载以上的变化负载。

除了市电之外，燃气发电机可以提供额外的容量。在通常情况下，燃气发电机可以为数据中心的基本负荷提供电力，并且支持任何变化的负载。这些选项为当地的电力环境提供了广阔的发展空间。例如，能够为增加的峰值负载服务，对于急需额外电力用于扩展，但限于现有电力合同的数据中心可能是有益的。

(4)不间断地提供电源

天然所发电机也可以单独运行，不与电网连接或同步。这种方法适用于具有中压或高压天然气(或可能具有比电力供应更短的提前期)但没有可用市电的场合。数据中心运营商可以使用燃气发电机提供现场电力，而建造小型电站主要为运营设施提供电力。天然气发电能力的提高使得临时天然气发电机成为比电网更具成本效益的长期电源。

(5)更高的弹性

为了使燃气发电机高效发电，数据中心必须能够配置满足最高弹性标准的设置。大多数运营商设计的数据中心具有最低级别的冗余电源，以确保因UPS故障、备用发电机故障或市电中断而对停机时间具有更高的弹性。数据中心的主要基础设施必须完全冗余，才能实现Uptime Institute的Tier IV级别，并且每年可以提供99.995%的正常运行时间。

尽管每个项目都不同，但是燃气发电机可以使用不同的发电机配置达到Tier IV级别和必要的冗余。系统弹性将与数据中心的灵敏度相匹配。这种配置也可能涉及备用柴油发电机，以防天然气发电机发生故障，即使这种事件非常罕见。此外，采用天然气发电提供灵活的模块化方法，允许电力分阶段扩展或缩减，以满足现场在特定时间的电力需求。

与所有现场发电一样，预防性维护至关重要，应仔细规划容量以实现系统运行效率。此外，远程监控有助于在问题变得更严重之前缩短对问题的响应时间。

节省成本的灵活选择

从长远来看，天然气发电提供了可持续和成本效益高的益处，数据中心运营商可以利用这些优势来帮助电力和冷却他们的基础设施并节省资金：

•使用热电联产技术，发电机冷却系统产生的余热可为现场提供额外的电力供应。

•一旦安装了电网连接，剩余的天然气发电可以输出到当地电网并在电力市场上出售(根据与网络运营商达成的协议)。

结论

电力供应不足不再是运营商建立或升级数据中心基础设施的障碍。天然气发电的可用性为现场电力提供了一种实用的解决方案。除了提高其弹性和安全性之外，天然气发电还可以在现场进行调试、运营和扩展。（中国IDC圈编译）