分布式能源在数据中心的应用

广州超算分布式能源分布式能源分布式能源在数据中心的应用南方电网综合能源有限公司2016.1月广州超算分布式能源分布式能源1、分布式能源简介2、数据中心能源需求简介3、分布式能源在数据中心的应用4、案例分析1、传统能源供应方式广州超算分布式能源分布式能源电网供电电网供电电网供电电网供电传统能源供应系统传统能源供应系统传统能源供应系统传统能源供应系统传统的发电应用天然气天然气天然气天然气电制电制电制电制冷机冷机冷机冷机冷需求冷需求冷需求冷需求电需求电需求电需求电需求用户端用户端用户端用户端用户端用户端用户端用户端热需求热需求热需求热需求电热电热电热电热设备设备设备设备2、分布式供能方式广州超算分布式能源分布式能源分布式能源站的综合利用电电电电需需需需求求求求高温高温高温高温发电发电发电发电发电发电发电发电清洁能源清洁能源清洁能源清洁能源分布式能源供应系统分布式能源供应系统分布式能源供应系统分布式能源供应系统热热热热水水水水需需需需求求求求制制制制冷冷冷冷需需需需求求求求中温中温中温中温低温低温低温低温排放排放排放排放高温高温高温高温烟气烟气烟气烟气高温高温高温高温烟气烟气烟气烟气低温烟低温烟低温烟低温烟、、、、水水水水低温烟低温烟低温烟低温烟、、、、水水水水用户端用户端用户端用户端用户端用户端用户端用户端蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽需需需需求求求求3、分布式能源站结构广州超算分布式能源分布式能源电能电能电能电能天然气天然气天然气天然气燃气轮机燃气轮机燃气轮机燃气轮机/燃气内燃机燃气内燃机燃气内燃机燃气内燃机锅炉锅炉锅炉锅炉/溴化锂制冷机溴化锂制冷机溴化锂制冷机溴化锂制冷机电网电网电网电网备用锅炉备用锅炉备用锅炉备用锅炉热热热热水水水水蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽冷水冷水冷水冷水电制冷机电制冷机电制冷机电制冷机高温烟气高温烟气高温烟气高温烟气高温热水高温热水高温热水高温热水板式换热器板式换热器板式换热器板式换热器4、分布式能源应用范围广州超算分布式能源分布式能源分分分分布布布布区域型区域型区域型区域型冷电联供冷电联供冷电联供冷电联供热电联供热电联供热电联供热电联供商务区商务区商务区商务区工业区工业区工业区工业区更适合建设蓄冷更适合建设蓄冷更适合建设蓄冷更适合建设蓄冷积极参与积极参与积极参与积极参与、、、、是否禁煤是否禁煤是否禁煤是否禁煤式式式式能能能能源源源源单一用单一用单一用单一用户型户型户型户型数据中心数据中心数据中心数据中心冷电联供冷电联供冷电联供冷电联供热电联供热电联供热电联供热电联供酒店酒店酒店酒店写字楼写字楼写字楼写字楼工业用户工业用户工业用户工业用户医院医院医院医院？？？？是否禁煤是否禁煤是否禁煤是否禁煤？？？？生存能力生存能力生存能力生存能力？？？？建议电建议电建议电建议电、、、、蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽、、、、热水热水热水热水不建议投资不建议投资不建议投资不建议投资不建议投资不建议投资不建议投资不建议投资积极参与积极参与积极参与积极参与5、南网投资的分布式能源广州超算分布式能源分布式能源国家国家国家国家863计划计划计划计划楼宇型分布式能源楼宇型分布式能源楼宇型分布式能源楼宇型分布式能源2010年竣工投产年竣工投产年竣工投产年竣工投产中新知识城能源站项目中新知识城能源站项目中新知识城能源站项目中新知识城能源站项目区域型冷热电三联供区域型冷热电三联供区域型冷热电三联供区域型冷热电三联供计划今年计划今年计划今年计划今年5月开工月开工月开工月开工，，，，2017年投产年投产年投产年投产广州超级计算中心分布式能源项目广州超级计算中心分布式能源项目广州超级计算中心分布式能源项目广州超级计算中心分布式能源项目单一用户冷电联供单一用户冷电联供单一用户冷电联供单一用户冷电联供在建在建在建在建，，，，2016年年年年5月竣工投产月竣工投产月竣工投产月竣工投产20165从化鳌头分布式能源项目从化鳌头分布式能源项目从化鳌头分布式能源项目从化鳌头分布式能源项目单一用户热电联供单一用户热电联供单一用户热电联供单一用户热电联供2015年年年年8月投入商业运行月投入商业运行月投入商业运行月投入商业运行投资的项目基本上涵盖分布式能源的所有典型类型投资的项目基本上涵盖分布式能源的所有典型类型投资的项目基本上涵盖分布式能源的所有典型类型投资的项目基本上涵盖分布式能源的所有典型类型广州超算分布式能源分布式能源1、分布式能源简介2、数据中心能源需求简介3、分布式能源在数据中心的应用4、案例分析1、数据中心的能源消耗广州超算分布式能源分布式能源
能源压力能源压力能源压力能源压力•2005年，数据中心消耗的电力能源占全球总消耗的1%•2007年，数据中心消耗的能源已经占到能源消耗的1.5%•2010年，数据中心消耗的能源已经占到能源消耗的3%
环保压力环保压力环保压力环保压力•数据中心的能耗约占全球二氧化碳排放量的2%•每年IT设备的碳排放量相当于整个航空业的碳排量数据中心数据中心数据中心数据中心发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势增长增长增长增长整合整合整合整合能源消耗大能源消耗大能源消耗大能源消耗大能源密度大能源密度大能源密度大能源密度大节能减排刻不容缓节能减排刻不容缓节能减排刻不容缓节能减排刻不容缓内部节能内部节能内部节能内部节能外部节能外部节能外部节能外部节能空调优化空调优化空调优化空调优化通风优化通风优化通风优化通风优化虚拟化虚拟化虚拟化虚拟化高效高效高效高效、、、、清洁清洁清洁清洁的能源综合的能源综合的能源综合的能源综合供应供应供应供应2、数据中心能源需求特点广州超算分布式能源分布式能源①①①①能能能能源源源源消消消消耗耗耗耗②②②②冷冷冷冷电电电电需需需需求求求求能源消耗量是常规办公楼的40倍倍倍倍能源成本超过运营成本的75%GB50174TIA-942可靠性可靠性可靠性可靠性系统配置系统配置系统配置系统配置A级TierⅣ可靠性99.995%2N，2(N+1)，双系统同时运行TierⅢ可靠性99.982%(N+1)+1，双系统一用一备B级TierⅡ可靠性99.749%N+X，单系统冗余配置C级TierⅠ可靠性99.671%N，单系统没有冗余耗耗耗耗大大大大求求求求大大大大③③③③安全安全安全安全要求高要求高要求高要求高3、分布式能源效益广州超算分布式能源分布式能源能源能源能源能源增加能源供应增加能源供应增加能源供应增加能源供应增加供能安全增加供能安全增加供能安全增加供能安全能源能源能源能源用户用户用户用户减少建设成本减少建设成本减少建设成本减少建设成本减少运营成本减少运营成本减少运营成本减少运营成本4、分布式能源安全性广州超算分布式能源分布式能源系统技术成熟系统技术成熟系统技术成熟系统技术成熟，，，，在欧洲在欧洲在欧洲在欧洲、、、、美国美国美国美国、、、、日本应用广泛日本应用广泛日本应用广泛日本应用广泛多增加一路高可靠性的供电电源多增加一路高可靠性的供电电源多增加一路高可靠性的供电电源多增加一路高可靠性的供电电源，，，，进一步提高了供电可靠性进一步提高了供电可靠性进一步提高了供电可靠性进一步提高了供电可靠性吸收式制冷与电制冷吸收式制冷与电制冷吸收式制冷与电制冷吸收式制冷与电制冷、、、、蓄蓄蓄蓄冷互为备用冷互为备用冷互为备用冷互为备用进口燃气轮机进口燃气轮机进口燃气轮机进口燃气轮机/内燃机技术成熟内燃机技术成熟内燃机技术成熟内燃机技术成熟，，，，运行可靠性高运行可靠性高运行可靠性高运行可靠性高，，，，检修时间短检修时间短检修时间短检修时间短国产国产国产国产吸收式制冷机吸收式制冷机吸收式制冷机吸收式制冷机（（（（远大远大远大远大、、、、双良双良双良双良））））质量质量质量质量可靠可靠可靠可靠系统安全系统安全系统安全系统安全设备安全设备安全设备安全设备安全供电源供电源供电源供电源可用率可用率可用率可用率每年供电中断时间每年供电中断时间每年供电中断时间每年供电中断时间单电源供电系统可用性市电99.7%24h分布式能源97.0%263h电制冷机技术成熟质量可靠电制冷机技术成熟质量可靠电制冷机技术成熟质量可靠电制冷机技术成熟质量可靠多电源供电系统可用性多电源供电系统可用性多电源供电系统可用性多电源供电系统可用性市电+分布式能源99.97%43m2×市电99.999%4m2×市电+分布式能源99.99998%7s广州超算分布式能源分布式能源1、分布式能源简介2、数据中心能源需求简介3、分布式能源在数据中心的应用4、案例分析1、主机选择广州超算分布式能源分布式能源2~4MPa冷电比2:1发电效率32%天然气30~50KPa冷电比1:1发电效率43%入室压力≤0.4MPa经济性系统性风险对于常规数据中心分布式能源，更建议采用内燃机2、系统设计广州超算分布式能源分布式能源电能电能电能电能燃气燃气燃气燃气内燃内燃内燃内燃机机机机电电电电制冷机制冷机制冷机制冷机蓄冷装置蓄冷装置蓄冷装置蓄冷装置高温烟气高温热水溴化锂溴化锂溴化锂溴化锂制冷机制冷机制冷机制冷机冷冷冷冷能能能能安全安全安全安全性性性性电制冷电制冷电制冷电制冷、、、、蓄冷纯备用蓄冷纯备用蓄冷纯备用蓄冷纯备用全冷输出全冷输出全冷输出全冷输出全蓄冷全蓄冷全蓄冷全蓄冷根据实际情况选择根据实际情况选择根据实际情况选择根据实际情况选择经济性经济性经济性经济性3、接入方式广州超算分布式能源分布式能源数据数据数据数据中心能源需求中心能源需求中心能源需求中心能源需求电能电能电能电能能源托管冷能冷能冷能冷能数据数据数据数据中心能源需求中心能源需求中心能源需求中心能源需求分布式能源站分布式能源站分布式能源站分布式能源站电能接入低压侧电能接入低压侧电能接入低压侧电能接入低压侧母管加装三通母管加装三通母管加装三通母管加装三通冷冷冷冷源源源源接入母管三通接入母管三通接入母管三通接入母管三通电网电网电网电网变压器变压器变压器变压器电制冷机电制冷机电制冷机电制冷机分布式能源站分布式能源站分布式能源站分布式能源站能源嵌入广州超算分布式能源分布式能源1、分布式能源简介2、数据中心能源需求简介3、分布式能源在数据中心的应用4、案例分析1、广州超级计算中心广州超算分布式能源分布式能源广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心：：：：全球速度最快全球速度最快全球速度最快全球速度最快•占地占地占地占地：：：：1万平方米万平方米万平方米万平方米•电力电力电力电力：：：：5.0万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦(3万户家庭万户家庭万户家庭万户家庭)•冷能冷能冷能冷能：：：：4.5万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦(2万户家庭万户家庭万户家庭万户家庭)•全年不间断运行全年不间断运行全年不间断运行全年不间断运行广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心：：：：全球速度最快全球速度最快全球速度最快全球速度最快•占地占地占地占地：：：：1万平方米万平方米万平方米万平方米•电力电力电力电力：：：：5.0万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦(3万户家庭万户家庭万户家庭万户家庭)•冷能冷能冷能冷能：：：：4.5万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦(2万户家庭万户家庭万户家庭万户家庭)•全年不间断运行全年不间断运行全年不间断运行全年不间断运行2、建设分布式能源的必要性广州超算分布式能源分布式能源广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心广州超级计算中心全世界最顶级的超级计算机全世界最顶级的超级计算机全世界最顶级的超级计算机全世界最顶级的超级计算机技术密集型技术密集型技术密集型技术密集型能源密集型能源密集型能源密集型能源密集型电电电电：：：：50MW冷冷冷冷：：：：45MW电网电网电网电网大学城供冷站大学城供冷站大学城供冷站大学城供冷站无备用柴油机无备用柴油机无备用柴油机无备用柴油机区域负荷紧张区域负荷紧张区域负荷紧张区域负荷紧张无电制冷机无电制冷机无电制冷机无电制冷机建设分布式能源是建设分布式能源是建设分布式能源是建设分布式能源是重要的重要的重要的重要的、、、、必要的必要的必要的必要的3、高可靠性的供能体系广州超算分布式能源分布式能源超算中心3号制冷站分布式分布式分布式分布式能源站