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产业链趋向成熟 高压直流市场迎规模应用元年

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  • 550个应用系统，30万安培的供电能力，看似两个普通的数字却折射出高压直流供电系统市场正迈向成熟。
  •       550个应用系统，30万安培的供电能力，看似两个普通的数字却折射出高压直流供电系统市场正迈向成熟。
    　　
    　　从2007年中国电信率先提出提高压直流供电系统并在江苏开展试点工作以来，在短短的6年时间内，240V高压直流供电技术已经在超过550万个系统中得到应用，供电能力超过30万安培，如此规模的应用在全球范围内尚属首次。
    　　
    　　更重要的一点是，在经历了从小范围技术应用到两次规模集采，再到实际场景中节能优势的深度挖掘，在主导运营商中国电信和突破电气等业内主导合作伙伴的共同推动下，通信业界有望在2013年迎来高压直流规模应用元年。
    　　
    　　多方合推高压直流
    　　
    　　随着节能减排工作的深入进行，“建设节约又安全的通信供电系统”已经成为通信运营企业关注的重点。
    　　
    　　在三大运营商中，中国电信作为240V高压直流供电系统的主要推动者，早在2007年，便在江苏开展试点工作，截至2011年11月底，中国电信全网络240V高压直流电源系统已经达到251个，高压直流总供电容量超过10万安培。
    　　
    　　试点工作结果表明，相对传统的供电系统，高压直流供电系统具有结构简单、可靠性高、可维护性强等优点，更重要的是大大节省了运营商的机房电费成本。
    　　
    　　于是，在试点成功的基础上，2012年，中国电信开展了更大规模的高压直流供电系统招标工作。资料显示，在中国电信2012年第二批统谈统签电源空调产品集采中，高压直流产品需求约为185台，相对应地，大容量模块化不间断电源产品需求约为4台;大容量不间断电源产品需求约为76台。中国电信正在有计划地缩减UPS的采购量，转向高压直流产品。
    　　
    　　技术的规模应用离不开标准的支持。2012年2月，适逢《通信用240V直流供电系统》标准正式实施。中国通信标准化协会通信电源与通信局站工作环境技术委员会主席熊兰英，作为标准制定的参与者，在接受《通信产业报》(网)记者采访时充满信心地表示，高压直流供电取代交流UPS供电系统是必然趋势。
    　　
    　　当然，中国电信敢于尝试240V直流电源应用，并旨在适当条件下替换220V交流UPS供电系统，是经过前期一番技术认证的。中国通信学会通信电源委员会杨世忠撰文写到，专家研究发现在用的通信用IT类设备具有交直流兼容特性，即原来使用交流220V电源的设备，同样可以使用240V直流电源。
    　　
    　　不过，在推进240V直流供电技术中，中国电信还是遇到了IT负载设备响应的难题。为此，中国电信全方位开展了对IT设备是否可用240V直流电源的验证工作。杨世忠表示，几年来，中国电信联合IT厂商检查了数十个厂家五百多个型号设备的用电兼容性，验证98%的在网设备可使用240V直流电源。
    　　
    　　努力转化成成果。设备厂商经历了“反对-默认-默许-赞同”的态度转变，各大服务器厂商已经在打造符合高压直流供电系统的设备。目前已在高压直流系统中主要投用的设备有IBM服务器、DELL服务器、HP服务器、思科路由器、华为交换机、HP及联想台式机等。
    　　
    　　值得一提的是，在中国电信以外，阿里巴巴、腾讯、百度等企业也表现出大胆应用之举措，在数据中心和机房内引入高压直流系统。
    　　
    　　据不完全统计，截至2012年底，中国通信行业用240V直流系统已达到550个系统，其中中国电信约450个、中国联通40个、中国移动44个(含铁通)，其他17个，总供电容量30.52万安培。与此同时全国预计超过80000台IT设备使用240V直流电源。
    　　
    　　数据中心的供电“新宠”
    　　
    　　面向高压直流供电系统的未来，业界均认为其将在数据中心发挥更大作为。劳伦斯伯克利国家实验室五年的研究成果证明，数据中心使用高压直流配电可能节约10%-20%的能源消耗。
    　　
    　　这恰好符合电信运营商和企业的需求。在工业和信息化部刚刚出台的《关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》中，再次强调，确保新建大型数据中心的PUE值达到1.5以下，力争使改造后数据中心的PUE值下降到2以下。
    　　
    　　相对传统的交流供电系统，高压直流供电系统具备三大优势。首先高可靠性，其主要从三个方面体现：一是采用直流供电，蓄电池可以作为电源直接并联在负载端，当停电时，蓄电池的电能可以直接供给负载，确保供电的不间断。二是直流供电只有电压幅值一个参数，各个直流模块之间不存在相位、相序、频率需同步的问题，系统结构简单很多，可靠性大大提高。三是交流UPS系统虽然可以提高冗余度来提高安全系数，但是由于涉及到同步问题，每个模块之间必须相互通信来保持同步，所以还是存在并机板的单点故障问题。而直流模块没有这些问题，即使脱离控制模块，只要保持输出电压稳定，也能并联输出电能。
    　　
    　　其次高压直流供电系统还具备高效节能特点。和交流UPS系统相比，直流供电省掉了逆变环节，而一般逆变的损耗在5%左右，因此电源的效率得以提高。并且，由于服务器输入的是直流电，也就不存在功率因数及谐波的问题，降低了线损。最后由于并机技术简单，可以采用大量的模块并联，使每个模块的使用率可达到70%～80%，比起交流UPS系统提高了很多。
    　　
    　　最后高压直流供电系统还具备可维护、扩容便捷的特点，因为采用高压直流供电，就如现在一直使用的48V直流系统一样，系统由模块组成，维护人员可以自己进行维护。
    　　
    　　目前，已经多家运营数据中心的企业表达出应用高压直流供电系统的意愿。
    　　
    　　高压直流PDU不可或缺
    　　
    　　作为高压直流供电系统的重要组成部分——高压直流PDU也在此扮演重要的角色。通信电源模块根据供电到通信设备电源输入端的电源电压的种类，可分为交流供电系统和直流供电系统。目前，电信网络设备采用48V直流电源供电;数据通信设备采用380/220V交流UPS供电。
    　　
    　　传统的PDU就是给数据通信设备供电的交流380/220V电源分配单元。而240V高压直流PDU是给数据通信设备供电的直流240V电源分配单元，高压是相对于48V低压直流电源供电而言的，但其供电的对象却不是电信网络设备，而同样是数据通信设备。
    　　
    　　目前国内直流PDU还在起步阶段，试运营的直流PDU主要来自非专业厂商。突破电气通信用240V直流PDU是依据《YDT2378-2011通信用240V直流供电系统》标准设计，符合标准的要求，并通过了泰尔实验室的专业检测。同高压直流供电系统相一致，是高压直流供电系统的重要组成部分，并延续突破PDU质量可靠、工艺成熟，安全性能高的产品特点;采取定制化服务，安全按照客户的实际需求定制;铝合金型材外壳，输入输出形式灵活;在安装方面，具有横安装和竖安装的产品，可最大限度地满足现场安装调试的需要。
    　　
    　　突破电气销售总监颜辉表示，目前，突破电气高压直流PDU在运营商数据中心供电领域，已经得到了认可。在呼和浩特电信IDC机房直流电源改造项目中，采用了突破电气的高压直流PDU产品，配合整体机房改进，电能节省约20-30%。其实突破电气一直致力于通过节能设备的选用及维护，促进节能减排，推动机房的绿色环保理念。
    　　
    　　利用高压直流对IT设备供电，改变了传统的供电模式受到业界的高度关注，尤其是经济效益和社会效益显著，相信很快将会被通信运营商和IT行业接受和普及。
    　　
    　　通信用240V直流技术应用在中国大地上，从东到西、从南到北到处都有应用痕迹。高技术在通信行业中产生，走进了专网、金融、广电等很多新的应用场景，受到各方面越来越多的关注。2013年，240V直流技术较大范围、较快速度的推广局面必将形成。