據日前發布的數據,截至2022年底,我國算力總規模達180EFLOPS,在用標準機架超過650萬架。數據中心的快速發展為數字經濟奠定了基礎,為保證其不間斷的穩定運行,市電之外,數據中心通常會配備備用電源,其中,柴發最為常見。而伴隨數據中心產業規模的擴大及技術的發展,國產品牌能否抓住機遇實現進一步發展引發眾多關注。對此,第十八屆中國IDC產業(大灣區)年度大典上,磐谷動力總裁李玉望進行了詳細的論述。
圖:磐谷動力總裁李玉望
柴發無可取代
雖然數據中心產業發展為柴發的應用提供了巨大的機會,但伴隨節能減碳要求的提升、儲能技術的發展等,柴發在數據中心建設中是否必須也引發爭論。只有柴發是標配,國產品牌才有望持續提升應用規模。
針對此,李玉望給出了明確的答案,內燃機發展的趨勢是燃料多元化,例如天然氣,甲醇,氫,氫氨等,在一定功率段,比如300kW以下的內燃機在不少場景中將逐步會被電化學這樣的儲能方式替代;300kW以上,尤其數據中心對大功率的需求讓柴發絕無替代可能。
李玉望表示,目前,應用于數據中心的柴發單機功率主要是1800kW、2000kW,少量2400kW。隨著數據中心規模的擴大、土地資源的緊張等,要求備用電源更高效、單臺功率也需要進一步提高。從這一點上看,其他燃料和儲能短期內都難以做到長時間持續供電,只有柴發才能滿足相應要求。
國產柴發如何契合數據中心要求
柴發的無可替代,數據中心規模的擴大,讓國產品牌尤其是如磐谷動力等數十年聚焦于大功率柴發的國產品牌看到了更多機會。
李玉望指出,通常來說,數據中心在選擇柴發時,主要是會考慮企業知名度、業績,以及產品的可靠性、燃油耗、排放能不能達標等因素。
其中,知名度方面,當前數據中心領域,國產品牌雖然近年來有所拓展,但主流市場依舊是歐美品牌占據主導地位,這對國產品牌拓展市場造成了阻礙。
不過,國產品牌尤其是其中的創新型企業正不斷加深對數據中心柴發需求的理解,并在技術、產品、解決方案、全生命周期管理等方面進行了諸多創新。李玉望表示,通過項目承建實踐、與數據中心用戶及關聯方的深度碰撞,數據中心當前選擇柴發,主要注意五個方面,這也是國產品牌的發力點。
一、產品高可靠性,數據安全對柴發可靠性提出了高要求。柴發可靠性可以簡單通過兩個指標來衡量,首先是發動機的升功率<30kW/L,這個數據由柴油發動機備用功率除以發動機的排氣量得來,通俗的理解就是發動機功率儲備充分,確保在高負載時也能安全平穩運行。其次是柴發機組滿足在常用功率110%負載連續12小時負載測試,這個是衡量柴發在市電中斷時連續運行能力的關鍵指標,目前全球數據中心用主流柴發都滿足這兩個指標;
二、規范的集成及安裝能力,大功率柴發對公共底座、散熱器、交流發電機、彈性聯軸器、電氣控制系統、并聯輸出系統等關鍵零部件都有較高標準要求,在整套機組集成時對震動、機械及電氣各項指標、預警及保護功能是否健全。安裝時對接地、減震、水平、散熱、排煙、消防、供儲油、冷卻液等都有專業要求,不規范的集成和安裝均無法保證數據中心安全運行。
三、需要成熟的運維體系,《GB 50174-2017數據中心設計規范》對于柴油儲量、檢修等進行了明確的規定,運維需要達到相關要求,并在此基礎上滿足不同數據中心的具體需求,團隊需專業、具備相應資質。
四、長質保期,國產柴發品牌力較弱,可以通過提供整臺套柴發較長的質保期來提升用戶和關聯方的信心。
五、品牌和型號統一,同一投資單位,至少同一處數據中心需要同一品牌或者同一型號產品的支撐,以保障技術、零件、維保的通用性,更好的進行建設、運維,降低相關成本。
針對上述五點,國產柴發品牌在此方面已有建樹。以磐谷動力為例,他們針對可靠性,先后推出了升功率<30kW/L,并可滿足110%常用功率連續12小時運行的柴發機組;在集成安裝能力及運維方面,磐谷創始人及核心團隊擁有超30年300kW以上柴油機和發電機組集成及服務經驗,全國范圍內擁有數百位訓練有素,技術精湛的專業工程師能夠滿足數據中心柴發的日常運維及應急服務要求,同時關鍵零部件均實現本土研發制造,具有交貨期短,費用較低的優勢。 質保方面,磐谷動力針對數據中心、先進制造及半導體領域的用戶在國產柴發品牌中率先提供5年或4500小時超長質保。同時,DCP功率從1000-2700kW之間的所有數據中心柴發的發動機均采用同一種缸徑與行程設計,保證零部件高通用度,操作簡單、維護便捷,能更好地滿足數據中心用戶的多項要求。
同時,數據中心節能減碳力度持續增強,讓柴發的發展呈現出三個發展趨勢,國產品牌在此方面也正進行創新與突破。
一,單臺的功率要繼續提升。單臺柴發功率越大,燃燒效率越充分,對能源的利用率越高,熱效率就越高,節能效果便越好,同時,更大的功率在滿足數據中心能耗需求的同時也更符合數據中心提升土地資源利用率的要求。磐谷動力在此方面有多個產品支撐,機組DCP功率覆蓋1000-2700kW,能夠較好的滿足數據中心在柴發功率上的需求。
二,持續降低燃油耗。燃油耗越低代表著1度電發電的油耗越少,能效利用率越高,因此,這也是柴發的重要發展趨勢。據李玉望介紹,目前磐谷動力主流產品1度電燃油耗在190克(190g/kW.h)以下,單這一指標已可以媲美國際巨頭的主流產品,具備較好的競爭優勢。
三,應用黑煙顆粒捕集器等產品降低碳排放。通過合理選配黑煙顆粒捕集器,可以對啟動時的黑煙等固體碳進行有效捕集,磐谷動力在此方面已經有相關實踐,這也是柴發發展的重要趨勢。
以此來看,在知名度方面,歐美品牌的柴發更為人熟知,目前也占據著較大的市場,不過,國產品牌尤其是如磐谷動力等在數據中心領域深耕的企業已經在創新性、成本、節能減碳等方面有了長足發展,更符合數據中心的要求,這一情況下,國產品牌有望加速品牌影響力的積累,進而在市場上有更好的表現。
李玉望指出,就全世界范圍內做大功率柴發來講,中國是擁有完整產業鏈的少數幾個國家之一,具備產業基礎優勢。同時,國產品牌產品迭代性高、運維便捷、成本低廉等優勢正逐步顯現,不過,想要取代歐美品牌,國產品牌還需更加專注,更透徹的研究數據中心對柴發各項性能指標的需求。目前來看,國產品牌全面替代還有較長的路要走,短則需要三到五年,長則五到八年甚至更長時間。