隨著雙碳目標的全面推進，新能源市場風起云涌，不斷有傳統(tǒng)勢力被新勢力淘汰，作為傳統(tǒng)備用電源的引領者—柴油發(fā)電機，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)是否會被取代？這是一個充滿挑戰(zhàn)的話題，答案是肯定的，但是會被什么技術所取代以及被取代的時間節(jié)點，目前在業(yè)內沒有統(tǒng)一的定論，我們認為鋁空燃料電池有這個潛力。

一、 柴發(fā)面臨的問題

柴發(fā)作為備用電源領域的最優(yōu)解，其在數(shù)據(jù)中心行業(yè)應用被替代的可能性，近年在業(yè)內引起了熱門討論，且已有不采用柴發(fā)作為備用電源的案例。

1.柴發(fā)運維頻繁投入高

柴發(fā)具有內燃機的屬性，需要每個月通過發(fā)電維護來保證設備運轉性能正常，且每季度需要進行帶載試驗，高運維頻次帶來了成本的上升。

在許多拉閘限電的地區(qū)，為了確保數(shù)據(jù)中心正常運行，柴發(fā)由備用電源向主供供電電源轉型，對柴發(fā)連續(xù)運行時間產(chǎn)生實質性影響。在此情況下，長時運行耗油、零部件損耗和更換以及長時備用都大大增加了成本投入，且使整個運維供應鏈難度增大。

2.環(huán)境問題

一直以來，如何排放達標，都是各大柴發(fā)廠商重點攻關的難題,

尤其是在現(xiàn)今“雙碳”政策導向下，柴發(fā)將面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)。隨著雙碳目標的提出，數(shù)據(jù)中心的指導政策和能耗雙控措施，柴發(fā)因其昂貴的價格和在運行過程中暴露出來的問題，數(shù)據(jù)中心投資者和運營方都很注重柴油發(fā)電機組的選用，關注它是否能滿足數(shù)據(jù)中心綠色可持續(xù)的要求。

不僅如此，隨著新能源和其他技術的的發(fā)展及應用，出現(xiàn)了許多可以替代柴發(fā)的方案。

二、?替代柴發(fā)的潛在技術和方案

目前行業(yè)內對于數(shù)據(jù)中心柴發(fā)將被替代的討論日益深入，隨著時代的發(fā)展，選擇比柴發(fā)更符合時代需要的備用電源產(chǎn)品應用于數(shù)據(jù)中心，顯得尤其重要。

究竟哪種備用電源技術才是最佳的替代方案，是否可行？

1.?小型民用化核電

核電站可以作為零排放電源，可以滿足數(shù)據(jù)中心備用電源的需求，可進行快速部署使用。到現(xiàn)在為止，核電站仍然特指核裂變電站，它利用的重核裂變的方式釋放能量，一般的可裂變物質為鈾-235，或者钚-239，也有用釷-232的核反應堆，但在當前情況下仍然難以商用。

該方案還需要技術的進步和相關政策的支持，應用于數(shù)據(jù)中心備用電源領域近期不能實現(xiàn)，遠期可以期待。

2.?鋰離子儲能電池

鋰電池儲能作為備用電源供電，在長時過充、過放、過熱和機械碰撞等內外部因素作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內部短路，導致熱失控進而引發(fā)安全問題；同時鋰電只能進行電能的儲存和釋放，不能脫離電網(wǎng)供電，不具有長期低價值可持續(xù)性。

采用鋰離子電池替代柴發(fā)應用于數(shù)據(jù)中備用電源領域不可行。

3.?氫燃料電池

氫燃料電池的體積比功率可達到6MW/m3，從可持續(xù)發(fā)展來看，采用氫燃料電池作為數(shù)據(jù)中心備用電源固然好，但是目前氫能產(chǎn)業(yè)鏈不完善，從制、儲、運、加等重要環(huán)節(jié)均在發(fā)展初期，相關環(huán)節(jié)資源配置不匹配，造成整體成本偏高。

從相關規(guī)范來看，現(xiàn)場（室內）使用氫氣瓶，其數(shù)量不得超過5瓶，且室內必須通風良好，保證空氣中氫氣最高含量不超過1%（體積比）。氫氣濃度在4-75.6%之間會發(fā)生爆炸，氫氣燃料大量存放、堆積面臨氫氣泄漏導致燃燒、爆炸的風險。

從以上因素考慮，氫燃料電池應用于數(shù)據(jù)中心備用電源的方案不可取。

三、?柴發(fā)雖老，但有余熱

柴油發(fā)電機組，是數(shù)據(jù)中心的主要設備，起著應急備用電源的作用，憑借其高可靠性和操作性一直是數(shù)據(jù)中心備用電源的霸主。

目前行業(yè)內及各大柴發(fā)廠商均對柴發(fā)將被取代有了統(tǒng)一的認識，但是哪一種技術能將其取代，沒有成熟的方案。

鋰離子儲能電池想要取代柴發(fā)，在目前來看不可行。但是柴發(fā)+儲能的組合方案，可以減少柴發(fā)的使用數(shù)量，不能做到完全替代。未來十年，柴發(fā)在數(shù)據(jù)中心仍將是備用電源的主要構成力量。

我司目前研發(fā)的大功率鋁空燃料電池，應用于數(shù)據(jù)中心備用電源領域，作為柴發(fā)最強有力的競爭對手，下圖是我司兆瓦級鋁空燃料電池產(chǎn)品示意圖。