Ежегодная международная конференция «ЦОД»

ИБП: время обновления

27.08.2020

Schneider Electric проводит масштабное обновление линейки ИБП. В приоритете – энергоэффективность, модульность, компактность, использование литий-ионных АКБ. Подробнее – Павел Пономарев, менеджер по развитию направления «Трехфазные ИБП» подразделения Secure Power.

– Павел, как сегодня меняются запросы заказчиков на системы бесперебойного питания? 
 
– При разработке инженерной инфраструктуры в целом заказчики стали более тщательно рассчитывать первоначальные затраты, стараются снизить CAPEX. Проекты, в которых используются трехфазные ИБП средней и большой мощности, обычно «долгоиграющие», и мы сталкиваемся с ситуациями, когда бюджет на проект планировался несколько лет назад и теперь пересматривается в меньшую сторону. Это связано и с колебаниями курса рубля, и с переоценкой заказчиком своих потребностей. Компании стали чаще приобретать оборудование исключительно для решения текущих задач, без закладки резерва на будущий рост. 
 
Сложившаяся в мире ситуация негативно повлияла на активность заказчиков. Во втором квартале это ощутили все поставщики. Сейчас заметно оживление, надеемся на восстановление рынка к концу года.
 
– Предлагаете ли вы какие-либо варианты, позволяющие снизить расходы заказчика на новый ИБП?
 
– Популярны наши сервисные услуги обновления парка оборудования, в рамках которых заказчик меняет установленные системы на новые со скидкой. Для некоторых типов оборудования, проработавшего 10–15 лет, мы предлагаем полную замену всех внутренних блоков, всего того, что имеет ограниченный ресурс. И это оказывается для компании гораздо выгоднее, чем приобретать новое оборудование. 
 
– А экономия за счет повышения энергоэффективности? Что здесь могут предложить ИБП?
 
– За последние 10–15 лет КПД современных ИБП серьезно вырос. Во-первых, элементная база стала совершеннее. Произошел отказ от трансформаторов в ИБП благодаря появлению мощных силовых транзисторов. Постоянно улучшаются их характеристики: уменьшаются потери во включенном состоянии и во время переходных процессов, следовательно, повышается КПД.
 
Во-вторых, развивается схемотехника. Мы в Schneider Electric не просто собираем ИБП на современной элементной базе по старым схемам, как делают многие наши конкуренты, а активно разрабатываем новые. Так, нами запатентованы новые схемы четырехуровневого инвертора (он используется в больших системах Galaxy VX) и трехуровневого инвертора с технологией soft switch, т.е. программным управлением переключением со снижением потребления (этот инвертор используется в новой линейке ИБП Galaxy VS).
 
Все эти инновации позволяют достичь впечатляющих значений КПД. Например, у ИБП семейства Galaxy VS этот показатель в режиме двойного преобразования превышает 97%. Еще выше КПД в режиме экономии электроэнергии, который в нашем оборудовании называется ECOnversion™ и имеет ряд преимуществ: нулевое время перехода, отсутствие переходных процессов, активная фильтрация помех и т.д. Кроме того, в этом режиме имеется возможность подзаряжать АКБ.
 
– Большинство ваших новых продуктов выходят в модульном исполнении. Это новый тренд, запросы заказчиков или просто дополнительный способ позиционировать себя относительно конкурентов?
 
– Это важный тренд. Напомню, что первые модульные ИБП были разработаны и запатентованы компанией АРС еще в начале 2000-х гг. Сейчас срок патентов истек, и почти у каждого производителя есть решения, которые они называют модульными.
 
Все больше заказчиков ориентируются на модульные ИБП, поскольку они обеспечивают удобство обслуживания и дополнительную отказоустойчивость. Такие ИБП позволяют создавать решения со встроенным резервированием без необходимости устанавливать параллельно несколько аппаратов – и тем самым снижать CAPEX.
 
Хочу отметить, что совсем недавно, в конце июля, линейка наших недорогих ИБП Easy UPS пополнилась мощными моделями на 500 и 600 кВт, которые тоже представляют собой модульные решения. Таким образом модульность, которая изначально появилась в премиальной серии Symmetra и затем была реализована в оптимальной серии Galaxy V (VS, VM, VX), теперь есть и в серии Easy. В модульном исполнении в ней сейчас выполнены решения от 60 до 600 кВт.
 
Модульность реализована и в ИБП меньшей мощности, например, в линейке Galaxy VS представлены модульные аппараты от 10 до 150 кВт. В них применяются модули, рассчитанные на максимальную мощность 50 кВт, но при отгрузке заказчику они программно прошиваются на необходимую мощность. Если это ИБП на 10 кВт, то и модуль программируется на 10 кВт. В конце сентября, следуя многочисленным пожеланиям заказчиков, мы расширим данную линейку масштабируемой версией ИБП, давая возможность изменять мощность ИБП самостоятельно путем добавления или убавления модулей мощностью 50 или 20 кВт.
 
– Вы первыми предложили ИБП с литий-ионными АКБ. Как развивается это направление?
 
– Сегодня очень важный вопрос – начальная стоимость. Есть разные методы подсчета, но, если сравнивать «яблоки с яблоками» – одинаковые условия мониторинга, время автономии и т.д., – то покупка литий-ионных АКБ обходится дороже, чем свинцово-кислотных. Если говорить о ТСО, то ЛИ АКБ становятся более выгодными при горизонте планирования пять-шесть лет и более, т.е. когда приходит время замены свинцово-кислотных батарей. Но в нынешних условиях российские заказчики часто ориентируются на меньшие сроки окупаемости, на два-три года. Да и пандемия внесла коррективы: все интересуются решениями, сбалансированными по стоимости «здесь и сейчас». Это сдерживает рост внедрения ЛИ АКБ.
 
Но в целом спрос на литий-ион, конечно, растет. На сегодня в мире у нас с ЛИ АКБ работают ИБП суммарной мощностью 1,5 ГВт. Это уникальный опыт. Планируем развивать портфель решений с литий-ионными АКБ. В настоящее время мы предлагаем только один тип ЛИ АКБ: батареи Samsung, построенные по технологии LMO/NMC. Подобные АКБ предлагает и ряд наших конкурентов. Некоторые заказчики запрашивают альтернативные решения, в частности, построенные по технологии LFP, и мы планируем в следующем году тоже выпустить такой продукт, что разнообразит наше предложение и обеспечит заказчикам возможность выбора технологии литий-ионных АКБ.
 
– Обращение к технологии LFP связано с ее большей безопасностью?
 
– Часто слышу о том, что LFP-батареи более безопасны. Утверждающие это оперируют известными данными с сайта batteryuniversity.com. Но там приведено академическое исследование. На самом деле важно сравнивать ячейки конкретных производителей. Каждый вендор может добавлять средства безопасности. Так, у батарей Samsung есть и пассивный слой, которые останавливает химическую реакцию при критическом нагреве, и встроенная аппаратная защита от перезаряда (если напряжение на ячейку превышает критический диапазон, срабатывает защита, цепь размыкается и процесс заряда останавливается), и встроенный предохранитель. Поэтому, если рассматривать конкретные реализации, батареи LMO/NMC и LFP имеют одинаковый уровень безопасности.
 
Наше обращение к технологии LFP связано с другим. Сейчас мы используем ячейки большой емкости, которые были апробированы на электромобилях премиум-класса, в частности БМВ. Если мощность, например, edge-ЦОДа составляет 10–20 кВт, то один наш комплект таких батарей обеспечит более часа автономной работы. Это нужно далеко не всегда, обычно достаточно 15–30 минут. Получается, что мы переразмериваем решение, что увеличивает его стоимость. Обращаясь к линейке LFP, мы сможем предложить батареи в том числе меньшей емкости для небольших объектов.
 
– Для каких проектов литий-ионные АКБ наиболее востребованы?
 
– Нет какого-либо одного направления, куда ЛИ АКБ можно «грузить пароходами». Все индивидуально, зависит не только от типа, но и от особенностей объекта. На некоторых объектах свинцово-кислотные АКБ физически нельзя ставить, поскольку перекрытие не выдержит, а другое помещение заказчик выделить не может.
 
В ряде случаев проекты с ЛИ АКБ могут окупиться быстрее, чем за пять-шесть лет, поскольку высвобожденные (в случае замены СК АКБ на ЛИ АКБ) площади можно использовать для размещения дополнительных ИТ-стоек, и если это коммерческий ЦОД с услугами colocation, то он заработает дополнительные деньги. Но бывают ситуации, когда под батареи выделено специальное помещение, и даже если оно будет заполнено только на треть, ИТ-стойки заказчик там все равно установить не сможет. Тогда компактность литий-иона окажется невостребованной.
 
– Но в целом компактность решения важна для заказчика при выборе оборудования?
 
– Компактность часто имеет ключевое значение. Например, когда выделенного помещения не хватает, чтобы разместить желаемое оборудование. Такая ситуация может возникнуть, например, при модернизации корпоративных ЦОДов, когда оборудование большей мощности необходимо разместить в изначально выделенном помещении. Часто помещение для ИБП выделяют по остаточному принципу, и туда громоздкое оборудование просто не поставить.
 
Замечу, что уменьшению размеров наши разработчики уделяют много внимания. Так, уже упомянутый модульный ИБП Easy UPS 3L мощностью 0,6 МВт имеет ширину 1 м, глубину 85 см и стандартную высоту 1,9 м. Это очень компактный аппарат.
 
Отдельный разговор про малые ЦОДы, в том числе edge-решения. У нас в портфеле есть edge-ЦОД, выполненный в виде небольшого настенного шкафа. В него устанавливается однофазный ИБП с литий-ионными АКБ. Здесь компактность и небольшой вес таких АКБ принципиальны. Это позволяет разместить в небольшом настенном шкафу средства обеспечения времени автономной работы, достаточного для завершения бизнес-приложений.
 
Мы начали применять ЛИ АКБ с мегаваттными системами. Сейчас расширяем использование таких батарей на небольшие однофазные ИБП мощностью от 1 до 5 кВт. При появлении LFP-батарей закроем диапазон выше 5 кВт – до 30–40 кВт, чтобы обеспечить разумное небольшое время автономии и оптимизировать стоимость.