Vantagens e desvantagens do uso de baterias de lítio em data centers

★ Vantagens e desvantagens das baterias de lítio

As empresas de eletrônicos de consumo normalmente usam baterias de lítio-cobalto, que têm capacidade de até vários amperes. Esses sistemas de energia ininterrupta são equipados com baterias retangulares de lítio-manganês. Tem capacidade de montagem de 60 amperes e está equipado com uma vida útil mais longa e vários níveis de proteção contra falhas. Às vezes, módulos individuais, até mesmo baterias individuais, são responsáveis ​​pelo monitoramento de parâmetros importantes de desempenho, como temperatura, tensão e corrente. Às vezes, o gabinete de energia ou mesmo todo o sistema é responsável por esse processo de monitoramento. O monitoramento deve ser implementado para controlar totalmente o processo de carga e descarga para evitar aquecimento crítico e procedimentos químicos irreversíveis. Baterias de lítio também têm maior densidade de energia (Wh/kg) e maior densidade de potência de saída (W/kg). Tem uma capacidade de armazenamento de energia semelhante a uma bateria de chumbo-ácido e o peso é inferior a um terço do peso de uma bateria de chumbo-ácido. Esta vantagem ajuda a reduzir a massa total do sistema em 60-80%.

Nos últimos anos, os data centers concentraram-se em aumentar a sua densidade de energia devido a restrições de espaço e operações de maior eficiência. O espaço disponível mais eficiente é uma das tarefas mais importantes para os proprietários de data centers. A bateria de lítio compacta pode reduzir a área ocupada em um sistema de energia ininterrupta em 50-80%. Estas baterias têm menos tempo de carregamento e uma taxa de autodescarga mais rápida, podendo desempenhar um papel importante no caso de interrupções operacionais frequentes. Quando ociosas, as baterias de lítio perdem cerca de 1-2% da sua eletricidade todos os meses. A vantagem mais importante é a sua longa vida útil. As baterias de chumbo-ácido têm uma vida útil muito curta, de apenas 3 a 6 anos. Por outro lado, as baterias de lítio duram cerca de 10 anos. Dependendo da química, tecnologia e temperatura, baterias de lítio podem ser carregadas em até 5.000 ciclos de vida e livres de manutenção, enquanto as baterias de chumbo-ácido têm uma eficiência média de carga de apenas 700 ciclos de vida.

★ Bateria de chumbo-ácido regulada por válvula (VRLA) em comparação com bateria de lítio

O custo total de propriedade de baterias de lítio é de 10 anos (vida média de UPS de data center), em comparação com 39% para baterias de chumbo-ácido. Embora esta seja uma estimativa optimista, pode ser garantida uma poupança de pelo menos 10%. A única desvantagem séria das baterias de lítio é que o investimento inicial é significativamente maior. É por isso que os grandes data centers são pioneiros na introdução de novas soluções. O objectivo mais importante desta facilidade é reduzir o custo total de propriedade, em vez da rentabilidade a curto prazo, mesmo neste caso, as poupanças de custos ainda são consideráveis. Além disso, os benefícios das baterias pequenas tornam o uso mais eficiente do espaço disponível, enquanto um sistema de monitoramento confiável garante segurança e estabilidade superiores. As baterias de lítio operam em temperaturas mais altas que as VRLA sem perda de capacidade e podem reduzir a carga no sistema de refrigeração. Claro, existe até um UPS monofásico com bateria de lítio. Os diversos modelos de aplicação começam com o maior data center, seguido por aplicações industriais e, finalmente, terminam em pequenas salas de servidores ou mesmo em racks individuais.

★ Fácil de substituir

A expectativa de vida de um típico Sistema UPS em um data center é normalmente de 10 a 15 anos. As baterias de chumbo-ácido podem ser usadas por 3 a 6 anos, enquanto as baterias de lítio podem ser usadas por até 10 anos ou mais. Na fase inicial de utilização do sistema UPS (menos de 5 anos), um grande número de substituições de baterias de chumbo-ácido pode comprovar a sua praticidade. No entanto, após a substituição da bateria de lítio, é muito provável que a bateria de lítio possa ser utilizada no final da vida útil do sistema UPS. Se o sistema de energia ininterrupta do usuário tiver uma vida útil de curto prazo, a vida útil da bateria poderá ser maior, portanto, na maioria dos casos, não faz sentido substituir a bateria. No final da sua vida útil, considere substituir o seu sistema UPS completo por uma nova solução de bateria de lítio. No entanto, mesmo para sistemas UPS mais antigos, ainda é muito conveniente instalar baterias caras. Os usuários devem considerar a queda de preço e a relação entre os custos de manutenção do sistema antigo e os custos totais de substituição.

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