데이터센터에서 리튬 배터리를 사용할 때의 장점과 단점

★ 리튬 배터리의 장점과 단점

가전제품 회사는 일반적으로 최대 여러 암페어 용량의 리튬-코발트 배터리를 사용합니다. 이러한 무정전 전원 시스템에는 직사각형 리튬-망간 배터리가 장착되어 있습니다. 장착 용량은 60암페어이며 더 긴 서비스 수명과 다양한 수준의 오류 보호 기능을 갖추고 있습니다. 때로는 개별 모듈, 심지어 개별 배터리가 온도, 전압, 전류와 같은 중요한 성능 매개변수를 모니터링하는 역할을 담당하기도 합니다. 때로는 전원 캐비닛이나 전체 시스템이 이 모니터링 프로세스를 담당하는 경우도 있습니다. 심각한 가열 및 돌이킬 수 없는 화학적 절차를 방지하기 위해 충전 및 방전 프로세스를 완전히 제어하려면 모니터링을 구현해야 합니다. 리튬 배터리 또한 더 높은 에너지 밀도(Wh/kg)와 더 높은 출력 전력 밀도(W/kg)를 갖습니다. 납축전지와 에너지 저장 용량은 비슷하고, 무게는 납축전지의 1/3도 안 된다. 이러한 장점은 시스템의 총 질량을 60-80% 줄이는 데 도움이 됩니다.

최근 몇 년 동안 데이터 센터는 공간 제약과 운영 효율성 향상으로 인해 전력 밀도를 높이는 데 중점을 두었습니다. 보다 효율적인 공간 사용은 데이터 센터 소유자에게 가장 중요한 작업 중 하나입니다. 소형 리튬 배터리는 무정전 전원 시스템의 설치 공간을 50~80%까지 줄일 수 있습니다. 이러한 배터리는 충전 시간이 짧고 자체 방전 속도가 빠르며, 작동이 자주 중단되는 경우 중요한 역할을 할 수 있습니다. 유휴 상태에서는 리튬 배터리가 매월 약 1~2%의 전력을 손실합니다. 가장 중요한 장점은 오래 지속되는 서비스 수명입니다. 납축전지는 수명이 3~6년으로 매우 짧습니다. 반면 리튬 배터리의 수명은 약 10년 정도입니다. 화학, 기술 및 온도에 따라 리튬 배터리 최대 5,000회 수명 주기까지 충전할 수 있고 유지 관리가 필요 없는 반면, 납축 배터리는 평균 충전 효율이 700회 수명 주기에 불과합니다.

★ VRLA(밸브 조절식 납산) 배터리와 리튬 배터리 비교

총 소유 비용 리튬 배터리 납축전지의 39%에 비해 10년(데이터센터 UPS의 평균 수명)이다. 이는 낙관적인 추정치이지만 최소 10%의 비용 절감이 보장됩니다. 리튬 배터리의 유일한 심각한 단점은 초기 투자 비용이 상당히 높다는 것입니다. 이것이 바로 대규모 데이터 센터가 오랫동안 새로운 솔루션 도입의 선구자 역할을 해 온 이유입니다. 이 시설의 더 중요한 목적은 단기 수익성보다는 총 소유 비용을 줄이는 것입니다. 이 경우에도 비용 절감 효과는 여전히 상당합니다. 또한 소형 배터리의 장점으로 공간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있으며, 안정적인 모니터링 시스템으로 뛰어난 안전성과 안정성을 보장합니다. 리튬 배터리는 VRLA보다 높은 온도에서 용량 손실 없이 작동하며 냉각 시스템의 부하를 줄일 수 있습니다. 물론 리튬 배터리를 사용하는 단상 UPS도 있습니다. 다양한 애플리케이션 모델은 가장 큰 데이터 센터에서 시작하여 산업용 애플리케이션으로 이어지며 마지막으로 소규모 서버실이나 개별 랙으로 끝납니다.

★ 교체가 용이함

전형적인 수명 UPS 시스템 데이터 센터의 수명은 일반적으로 10~15년입니다. 납산 배터리는 3~6년 동안 사용할 수 있는 반면, 리튬 배터리는 최대 10년 이상 사용할 수 있습니다. UPS 시스템 사용 초기(5년 미만)에는 납축전지를 다수 교체해 실용성을 입증할 수 있다. 그러나 리튬 배터리를 교체한 후 UPS 시스템 수명이 다하면 리튬 배터리를 사용할 수 있을 가능성이 매우 높습니다. 사용자의 무정전 전원 시스템의 수명이 짧은 경우 배터리 수명이 더 길어질 수 있으므로 대부분의 경우 배터리를 교체하는 것은 의미가 없습니다. 수명이 끝나면 전체 UPS 시스템을 새로운 리튬 배터리 솔루션으로 교체하는 것을 고려하십시오. 그러나 구형 UPS 시스템의 경우에도 고가의 배터리를 설치하는 것이 여전히 매우 편리합니다. 사용자는 가격 하락과 전체 교체 비용에 대한 기존 시스템 유지 관리 비용의 비율을 고려해야 합니다.

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