在CoC中，針對(duì)UPS，明確指出采用模塊化UPS和高效UPS是綠色數(shù)據(jù)中心的*佳實(shí)踐。高效UPS的部署，是建設(shè)低能耗低PUE數(shù)據(jù)機(jī)房的重要環(huán)節(jié)。原文詳見圖表1：

圖表1

3.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在行動(dòng)

在歐洲和美國(guó)，相關(guān)行業(yè)和政府已經(jīng)開始重點(diǎn)關(guān)注UPS的能效投入，并在廠家和用戶的共同參與下，形成了CoC和EnergyStar(能源之星)兩個(gè)主流認(rèn)證體系，引導(dǎo)行業(yè)向綠色節(jié)能發(fā)展。

國(guó)內(nèi)的相關(guān)協(xié)會(huì)及政府部門也在積極準(zhǔn)備我國(guó)自己的UPS能效分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以更好的引導(dǎo)國(guó)內(nèi)UPS市場(chǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。
 

歐盟UPS能效行為準(zhǔn)則

歐盟委員會(huì)(EuropeanCommission)從2007年開始發(fā)布《CodeofConductonEnergyandEfficiencyofACUninterruptiblePowerSystems(UPS)》(即《交流不間斷電源的能效行為準(zhǔn)則》)，該文件對(duì)不同類型的UPS效率進(jìn)行分級(jí)，并逐年修訂，以引導(dǎo)行業(yè)應(yīng)用。新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比詳見圖表2：

圖表2

由上可見，針對(duì)在線雙變換式UPS，能效基準(zhǔn)的要求在不斷的提高。在*新的標(biāo)準(zhǔn)中，大于10kVAUPS的半載以上輸出效率均要求超過(guò)90%。并且對(duì)UPS在25%的低負(fù)載率下的能效基準(zhǔn)，要求提升的更快，*多達(dá)到3.5個(gè)百分點(diǎn)。
 

能源之星

“能源之星”(EnergyStar)認(rèn)證是美國(guó)環(huán)保署和美國(guó)能源部共同推行的一項(xiàng)政府計(jì)劃，目的是為了降低能源消耗及減少溫室氣體排放，在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛認(rèn)可。”能源之星”認(rèn)證嚴(yán)格定義了UPS產(chǎn)品的能效要求，其標(biāo)準(zhǔn)被業(yè)界廠家及用戶廣泛接受。目前，國(guó)內(nèi)廠家僅有華為通過(guò)認(rèn)證，并且是全球首批通過(guò)認(rèn)證的廠家，其認(rèn)證產(chǎn)品UPS2000-G平均輸出效率比認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)高出近5個(gè)百分點(diǎn)。

在能源之星的UPS能效計(jì)算中，引入了不同負(fù)載率下的效率值，通過(guò)加權(quán)計(jì)算獲得平均值，體現(xiàn)了對(duì)UPS從低到高不同負(fù)載率的**關(guān)注，如下：

其中t為不同負(fù)載率下的權(quán)重，Eff為不同負(fù)載率下的效率值。對(duì)在線雙變換式UPS，不同功率UPS的要求如圖表3。比如對(duì)于20kW有功輸出的UPS，可計(jì)算出加權(quán)效率值為90.3%，200kW有功輸出的UPS的加權(quán)效率值為92.6%。

圖表3

4.高效UPS的關(guān)鍵特性和技術(shù)

低損耗器件和優(yōu)化設(shè)計(jì)造就高效能

傳統(tǒng)工頻機(jī)在滿載狀態(tài)下其效率僅能達(dá)到約90%，且此時(shí)其THDi通常達(dá)20%以上;如果需要為降低THDi而增加濾波器，系統(tǒng)效率會(huì)低至90%以下。

業(yè)界**的廠商會(huì)采用低損耗期器件和優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)打造更高效能。例如，華為的全系列高效UPS，在器件選型上，采用損耗更小的IGBT開關(guān)管，并選用更好的磁芯等方式以降低損耗;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，其獨(dú)有的優(yōu)化逆變拓?fù)洌苡行Ы档湍孀僆GBT的導(dǎo)通與關(guān)斷損耗，并通過(guò)優(yōu)化母線電壓，調(diào)整控制參數(shù)和邏輯，
 

比如其模塊化設(shè)計(jì)的UPS5000-E，有著優(yōu)化的效率曲線，能在40%負(fù)載率以上保持著96%的超高效率，對(duì)比傳統(tǒng)UPS高出10個(gè)百分點(diǎn)(見圖表4)，在綠色節(jié)能水平上表現(xiàn)出眾。

圖表4

提升低負(fù)載率效率，匹配真實(shí)供電場(chǎng)景

在此，我們尤其應(yīng)關(guān)注UPS在低負(fù)載率下的系統(tǒng)效率指標(biāo)。事實(shí)上據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)網(wǎng)中80%以上的UPS均工作在50%的負(fù)載率以下，常見的塔式一體機(jī)在1+1的并機(jī)模式下，負(fù)載率常僅在20~30%。低負(fù)載率下的系統(tǒng)效率是節(jié)能的關(guān)鍵。

華為UPS5000-E從設(shè)計(jì)上真正考慮到了機(jī)房實(shí)際的低負(fù)載率用電場(chǎng)景，其在20%的低負(fù)載率下系統(tǒng)效率依然能保持在95%，對(duì)比傳統(tǒng)UPS高出13%的效率差。對(duì)于200kVA的UPS，當(dāng)負(fù)載率40%時(shí)，相比業(yè)界同類機(jī)型約85%的效率，UPS5000-E可幫助降低機(jī)房PUE值0.12，年可節(jié)約用電30,000度，是當(dāng)之無(wú)愧的節(jié)能之星。
智能休眠技術(shù)提升節(jié)能新高度
通過(guò)優(yōu)化低負(fù)載率下的效率曲線，可以顯著改善系統(tǒng)效率。而在負(fù)載率極低的場(chǎng)景下，智能休眠技術(shù)可以依據(jù)負(fù)載率情況，智能判斷休眠的功率模塊數(shù)量(如圖表5)，在保證冗余和系統(tǒng)**的前提下，減少開啟的功率模塊，讓UPS工作在較高負(fù)載率區(qū)域，提升UPS的運(yùn)行效率。

圖表5
5.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，從技術(shù)發(fā)展，到標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，融合了模塊化技術(shù)、智能休眠、低負(fù)載率效率優(yōu)化等技術(shù)的高效UPS，其發(fā)展和規(guī)模應(yīng)用已是大勢(shì)所趨。據(jù)工信部發(fā)布的《2012年國(guó)內(nèi)電信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2012年國(guó)內(nèi)電信業(yè)收入增長(zhǎng)9%，而電信綜合價(jià)格水平同比下降1.9%，運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本壓力日益嚴(yán)峻。機(jī)房耗電占運(yùn)營(yíng)商電費(fèi)的60%以上，采用高效的機(jī)房UPS供電系統(tǒng)，并和高效制冷、智能機(jī)房監(jiān)控等機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合，能有效幫助運(yùn)營(yíng)商節(jié)能減排，降低能耗。