储能系统在平衡电网容量和需求、缓解可再生能源间歇性问题方面发挥着至关重要的作用。根据国际能源管理局（IEA）的市场分析，可再生能源将成为2018年至2023年电力领域增长最快的领域，到2023年全球电力需求的30%，高于2017年的24%。然而，间歇性可再生能源系统的增长导致电网运行更加不稳定，因此需要额外的电网服务和部署更多的储能系统。数据中心所有者和运营商有新的市场机会，可以加强电网的稳定性，为客户增加新的收入模式，并利用储能系统确保其数据中心运行的更大灵活性。

考虑和选择

因此，我们需要讨论和应用不同类型的储能系统。首先，我们需要了解储能系统的装机容量、储能容量和充放电速度。储能系统的连续放电时间范围从超级电容器的10秒到电池储能系统的几个小时，再到最长几周或几个月的抽水储能设施。不同的储能系统有不同类型的响应负载曲线。例如，在数据中心，操作员通常使用UPS电源和电池组，UPS电源和电池组与柴油发电机紧密耦合。锂离子电池储能系统通常用于太阳能发电设施或风力发电设施的储能。

从技术角度看，重力储能和泵送/压缩空气储能系统再次引起人们的兴趣。这主要是因为它们有能力储存更多的能量。例如，抽水储能设施的装机容量通常以GW为单位。研究表明，全球95%的储能容量来自抽水储能设施。然而，考虑到与开发场地相关的地理条件、环境影响和政治挑战，不太可能更广泛地部署抽水储能设施。

与此同时，尽管部署的案例有限，但重力储能和压缩储能系统仍然引起了媒体的关注。例如，Energ和Hault公司正在进行一些试点项目。理论上，这些储能系统可以更好地扩展，并可能系统可以更好地扩展，并量。然而，大多数负载必须使用电池储能系统。重力储能系统或利用废矿存储压缩气体的储能系统可以增加混合智能电网生态系统的价值。但它不会应用于数据中心。

电池储能技术

如今，大多数风险投资和政府资金都支持与电池储能系统相关的研发项目。这一趋势通常集中在电池产品、阳极/阴极化学材料、突破性方法（热储能技术）和新兴应用（如电动汽车快速充电）上。

一般来说，电池继续获得储能系统的最大投资和研发投资，其大部分重点是锂基电池具有良好的化学特性，可以减少稀土和稀有矿物的使用，以及火灾和爆炸的可能性，但也可以提高阴极和阳极的性能、制造力和供应。

不要认为经过长期实践测试的铅酸电池很快就会消失。铅酸电池是应用最广泛的电池产品。它具有良好的特性和生命周期，成本相对较低，易于回收。在全球范围内，铅酸电池为4%到8%的电网提供了大约15分钟的备用时间。

铅酸电池确实有一些特定的操作和维护要求，包括使用冷却设施、定期维护和某种形式的监控。然而，如果维护得当，铅酸电池通常在更换前按规范运行2-5年。其生命周期可能因电池型号、环境温度和负载而异。

镍镉电池和镍锌电池具有很强的工作性能。众所周知，镍镉电池组在早期电动汽车(EV)中具有优异的性能。在这些电动汽车中，其频繁的放电/充电、广泛的工作温度范围和高能量密度是一些关键指标。

锂离子电池的使用

在过去的五年里，数据中心和其他关键任务行业开始仔细评估锂离子电池的性能和应用，并进行业务部署。它们通常比铅酸电池具有更高的功率密度，没有特殊的冷却要求，而且功率和容量（kW/kWh）高于铅酸电池。此外，使用寿命相对较长，充放电次数较多，特别是在电网质量较差的市场。这些特性的结合使锂离子电池成为铅酸电池的主要替代品。

然而，没有一种电池产品是完美的，锂离子电池面临着自己独特的挑战。

虽然高功率密度锂离子电池可以减少部署电池的数据中心空间和框架数量，但需要仔细规划热失控（无论锂离子化学材料的性质如何）、长充电时间和安全关键电池管理系统（BMS）。此外，数据中心工作人员在部署锂离子电池组时，应遵守当地当局（AHJ）或消防执法部门的规定和要求。随着美国消防协会（NFPA）855和美国国家电气标准（NEC）的修订，锂离子电池在数据中心应用的监管环境越来越严格。保险机构也越来越意识到锂离子电池火灾和爆炸的风险。由于这些原因，需要仔细规划锂离子电池的大规模部署。但这些风险和监管障碍可能会限制锂离子电池在关键任务中的广泛应用。

更安全的电池

钠离子电池是一种适用于关键任务的新型电池，具有高功率、高循环、长寿命的特点。但没有一种电池是完美的。当综合评估其性能和风险时，许多关键任务用户可能会发现钠离子电池适合高价值应用和商业模式。

此外，对其他有前途的电池技术的研究还在继续，包括Natron基于普鲁士士极的Nerrgy钠离子电池和英国Faradion的陶瓷电池。其中，普鲁士蓝电极钠电池具有现代数据中心所需的许多特点。它不易燃，无热失控风险，提供大功率容量，可在广泛温度范围内（-4'>

普鲁士蓝材料通常用于蓝图和医疗治疗，也可以以钠离子的形式储存和释放能量。普鲁士蓝具有独特的开放式框架结构，类似于多孔海绵，可以快速可逆地储存能量。因此，基于普鲁士蓝电极的电池产品可以高功率充放数万次，往返能量效率大于96%。

展望未来，电池储能市场将继续看到大量的投资、创新项目和新的电池生产厂。同时，数据中心运营商将继续部署铅酸电池、锂离子电池和钠离子电池的可靠组合。经过长期实践测试的电池储能系统/发电机组解决方案将继续存在于数据中心基础设施中。

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