一直以來，人們都依賴不間斷電源(UPS)來維持電力供應，并在電網停電時提供關鍵服務。從醫院到智能交通系統，一直到數據中心，UPS可以在電網發生故障時保持運行。當其他一切都被中斷時，他們會在那里讓事情繼續進行。
　　
　　大多數數據中心設施將使用UPS系統的一組巨大的電池，它們的總容量與IT負載大小一致。這些電池可能是鉛酸電池或更現代的鋰離子電池。
　　
　　如果數據中心是按照高可用性標準構建的，這構成了當今大多數現代數據中心，那么存儲在電池中的電力現在可以在電網出現問題時用于幫助電網，而不僅僅是經受住問題的考驗。
　　
　　這一變化還使得數據中心設施的所有者和運營商能夠更輕松地管理可持續發展工作。
　　
　　當不信任電網時
　　
　　采用更先進的UPS系統的機會來了，因為大多數政府和公用事業用可再生能源取代了碳密集型能源，這雖然是必要的，但正在影響電網。
　　
　　每當大型發電廠上線時，都會導致整個電網的相位和頻率不平衡。如果大型能源退役，這同樣適用，并且一旦考慮到可再生能源的間歇性，電網將經歷越來越多的頻率變化。
　　
　　如果不加以控制，這可能會導致中斷。用戶需求在一天或一年的不同時間可能會有很大差異，尤其是在重大天氣事件中，如果管理不當，可能會導致電網短缺。
　　
　　數據中心業務與世界一樣對更多能源有著永不滿足的渴望，并且是最早支持推動更多可再生能源以減少碳排放的行業之一。
　　
　　由于該行業面臨著電網不可靠的未來，UPS可能會再次證明其在避免災難方面的價值。
　　
　　UPS的關鍵性和冗余性
　　
　　眾所周知，UPS位于數據中心配電系統的核心，為IT設備提供清潔、不間斷的電力，并與電源切換機制一起，在切換到現場電源(通常以柴油發電機的形式)期間保持IT負載的活力。
　　
　　對于數據中心設施來說，可用性要求越高，安裝的電池和發電機容量就越大，以確保該設施在任何情況下都能保持IT負載持續運行。
　　
　　通過正確的工具，可以將這些經常未使用的容量提供給電網，以幫助其從停電中恢復或徹底防止停電。目前，業內較大的參與者正在通過所謂的電網交互式UPS來探索這一點。
　　
　　與電網對話
　　
　　高可用性數據中心內的UPS系統，將擁有兩倍甚至三倍所需的電池容量，以確保關鍵任務IT負載永遠不會丟失。然而，這個容量幾乎從未被用完，這就創造了一個機會。
　　
　　通過使用外部控制器和一系列數字功能，來自電網的數據可以實時流動。當電網頻率發生變化時，它指示UPS通過在其操作限制范圍內，對電池充電或放電來進行正負調節響應。這有效地將數據中心的UPS轉變為分布式能源。
　　
　　反過來，這可以創建新一代的電網交互式數據中心，并有可能將它們從能源的巨大消費者，轉變為更廣泛的配電系統的關鍵部分。
　　
　　通過向電網出售靈活性，數據中心可以通過提供能源存儲和提供快速頻率響應服務來貨幣化未充分利用的資源，隨著可再生能源容量的增加和電網失去與化石燃料發電相關的剛性，電網運營商將越來越需要這些服務。
　　
　　優勢
　　
　　電網互動式UPS可以幫助數據中心將其存儲的能源商業化，降低總體能源成本，對設施的總運營成本(TCO)產生積極影響，而TCO主要由能源成本主導。
　　
　　這是通過平衡服務來實現的，平衡服務通過專注于快速頻率響應和需求控制，來幫助滿足電網供應需求。平衡服務確保電力供應滿足實際需求，提供電網穩定性并實現創收和節能。
　　
　　此外，如果該設施參與當地電網的需求管理計劃，也稱為“調峰”，它可以通過切換到現場發電或依靠電池中的存儲容量來降低能耗。通過這種機制，它可以幫助電網避免停電。
　　
　　從本質上講，電網平衡數據中心根據其對頻率波動的響應速度，以及節省的能源量獲得額外的“能源”補償。
　　
　　剩下的挑戰
　　
　　由于這項技術還很新，在現實世界中大規模部署的例子很少。不愿改變的數據中心運營商仍然不愿意改變他們迄今為止所依賴的UPS系統，這些系統是關鍵任務運營的核心。
　　
　　大多數擔憂都圍繞電池本身生命周期的影響，因為電網交互技術將比現在數據中心設施中的電池充電和放電更多。
　　
　　制造商強調，這些擔憂是沒有根據的，因為運行限制可以納入電網響應方法中，從而允許UPS僅在安全時才與電網交互。此外，現代UPS系統具有內置的優化功能和高級分析功能，可處理與每種電池化學成分相關的主要老化因素。
　　
　　當前部署
　　
　　由于該技術相對較新，并且僅適合該行業的某些參與者，因此有關現有電網交互式UPS部署的詳細信息很少。
　　
　　隨著越來越多的可再生能源上線且供不應求，電網互動式UPS技術的優勢不容忽視。
　　
　　去年7月，微軟與伊頓的EnergyAwareUPS一起在都柏林數據中心園區使用了這項技術。這一舉措源于愛爾蘭配電運營商EirGrid現在優先考慮非碳能源，而微軟正在通過EnelX參與其中。EnelX是一家能源服務和解決方案提供商，將工業和商業能源消費者聚合到虛擬發電廠。
　　
　　雖然沒有透露確切的數字，例如電池容量以及微軟愿意為電網交互提供多少資金，但該企業聲稱，在未來幾年內，此舉將減少約200萬噸二氧化碳排放。否則將由愛爾蘭國家電網產生。
　　
　　盡管存在諸多未知因素，但該技術無疑激起了數據中心設施所有者和運營商的興趣，超過80%的受訪者最有可能在未來五年內部署電網交互式UPS。與該行業的慣例一樣，該技術需要更多的部署并使其成熟，然后才能成為構建數據中心和其他關鍵任務設施的標準方式。
　　
　　但隨著更多可再生能源投入使用且供不應求，能源格局并沒有顯示出任何改善的跡象。隨著壓力的增加，人們可能越來越難以忽視電網交互式UPS技術帶來的一系列好處。
　　
　　編輯：Harris