2 MW พลังงานสีเขียวสำหรับศูนย์ข้อมูล AI: หม้อแปลงแห้ง N+1 + เจาะลึก UPS 800 kVA
2×SCB13-2000/10 N+1 · UPS 800 kVA · 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS · กริด/การแยกโดด
1 · TL;DR Conclusion
สรุป: ศูนย์ข้อมูล AI ขนาด 2 MW นี้ใช้หม้อแปลงแห้ง SCB13-2000/10 จำนวน 2 ตัว (N+1) + UPS 800 kVA (15 นาที) + 1161 kWp PV + BESS 500 kW/1161 kWh + กริด/ไอส์แลนดิ้ง — ยอดรวมจากตัวกำหนดค่า ≈ $1,878,541, EPC ≈ $825,000, คืนทุน 5 ปี, IRR 23.16% (ระดับความเป็นไปได้).
- •หม้อแปลงแห้ง 2×2000 kVA N+1; โหลด 84% หลังสูญเสียหนึ่งหน่วย (ผ่าน), ถ่ายโอน 2 วินาที ≤ 15 วินาทีที่อนุญาต
- •UPS ออนไลน์ 800 kVA (640 kW), 15 นาที ≈ 199 kWh แบตเตอรี่ (384 VDC), แนะนำความซ้ำซ้อน N+1/2N
- •พลังงานสีเขียว: 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS, สัดส่วนพลังงานหมุนเวียน 94%, หลีกเลี่ยง CO2 609 ตัน/ปี
- •กริด/ไอส์แลนดิ้ง: BESS 500 kW เป็นแหล่งแบล็คสตาร์ท; โหลดวิกฤตไอส์แลนด์ 1200 kW ต้องการ BESS เพิ่มหรือดีเซล (สำรอง V9 65%)
- •เศรษฐศาสตร์: $825,000 EPC, คืนทุน 5 ปี, IRR 23.16%, ROI 459% ใน 25 ปี, LCOE $0.0843/kWh
2 · Solution Overview
ศูนย์ข้อมูลเป็นโหลดที่มีความน่าเชื่อถือสูงสุด: อุปกรณ์ไอทีมีความไวต่อการขาดไฟฟ้าในระดับมิลลิวินาที มีฮาร์มอนิกสูง และต้องการแหล่งจ่ายคู่ + UPS โครงการนี้เพิ่มพลังงานสีเขียว (PV+BESS) เพื่อลด PUE และคาร์บอน พร้อมทั้งการแยกโดดสำหรับกรณีรุนแรง
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 100 kW | 6% |
| Solar PV 1000 kWp | variable | 1000 kW | 63% |
| BESS 500 kW / 1000 kWh | variable | 500 kW | 31% |
| UPS 800 kVA | backup | 0 kW | 0% |
เครื่องคำนวณระบบไฟฟ้าสำหรับศูนย์ข้อมูล
กำหนดขนาดและกำหนดค่าระบบจ่ายไฟฟ้าที่สมบูรณ์สำหรับศูนย์ข้อมูลของคุณ - ความจุของหม้อแปลงและ UPS โทโพโลยีความซ้ำซ้อนแบบ N/N+1/2N, BOM และแผนภาพเส้นเดี่ยว
3 · Design Process & Rationale
1. การระบุความต้องการ
ศูนย์ข้อมูล 2000 kW: โหลดเกรด 1 2000 kW (ทั้งไซต์), IT ที่สำคัญ 1200 kW, ไวต่อสัญญาณ 1200 kW, ไม่เป็นเชิงเส้น 400 kW ความต้องการความต่อเนื่องและคุณภาพไฟฟ้าสูงสุด — จ่ายไฟคู่ + UPS + สลับอัตโนมัติ
2. โหลดและการจัดเกรด
ทั้งไซต์เป็นเกรด 1 (loadGrade1=2000), 1200 kW ที่สำคัญครอบคลุมโดย UPS ความหนาแน่นแร็ค 8 kW/แร็ค → ~200 แร็ค; PUE ประมาณ 1.60
3. แหล่งจ่ายและส่วนผสม
จ่ายไฟคู่จากกริด 10 kV (N+1) + PV 1161 kWp + BESS 500 kW/1161 kWh + UPS 800 kVA เชื่อมกริด-ไอส์แลนด์, BESS เป็นแหล่งสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ท
4. การเลือกขนาดหม้อแปลง
ความต้องการ 1600 kW ≈ 1684 kVA ปรากฏ → ระดับ 2000 kVA; N+1 → 2×SCB13-2000/10 ชนิดแห้ง (ปลอดอัคคีภัย, เสียงต่ำสำหรับพื้นที่ IT), โหลด 84%
5. UPS และสำรอง
UPS ออนไลน์แปลงคู่ 800 kVA, แบตเตอรี่ 15 นาที (≈199 kWh, 384 VDC), สวิตช์ถ่ายโอนสถิต STS <5 ms สำหรับ IT ที่สำคัญ; แนะนำสำรอง N+1/2N
6. การป้องกันและด้านทุติยภูมิ
ความสามารถตัดวงจร MV 31.5 kA / LV 80 kA; การสื่อสาร 61850 + แผนผังทุติยภูมิ + ไฟเลี้ยง DC สำหรับการป้องกันและตรวจสอบความน่าเชื่อถือสูง
7. พลังงานสีเขียวกับความน่าเชื่อถือ
PV+BESS ลดคาร์บอน (609 ตัน/ปี) และค่าไฟ แต่โหลดสำคัญแบบไอส์แลนด์ 1200 kW > BESS 500 kW — การแยกไซต์ทั้งหมดต้องใช้ BESS มากขึ้นหรือดีเซล นั่นคือการแลกเปลี่ยนระหว่างสีเขียวกับความน่าเชื่อถือ
Pain Points → Solution → Evidence
ศูนย์ข้อมูลไม่สามารถยอมรับการหยุดชะงักได้แม้แต่วินาทีเดียว
หม้อแปลงคู่ N+1 + UPS ออนไลน์ + STS ถ่ายโอนแบบสถิต + การสตาร์ทแบบแบล็ก
ผ่าน N-1 (84% หลังสูญเสียหนึ่งหน่วย), UPS 15 นาที, STS <5 มิลลิวินาที, การสตาร์ทแบบแบล็กตรวจสอบผ่าน BESS 500 กิโลวัตต์
โหลดไอทีมีฮาร์มอนิกสูง หม้อแปลงร้อนและลดพิกัด
หม้อแปลงชนิดแห้ง + รีแอกเตอร์ดีจูน + ตัวกรองแอกทีฟ APF
V6: THDi 20% เกินขีดจำกัด (ฉากทัศน์ศูนย์ข้อมูล) แนะนำ APF
PUE สูง ค่าไฟสูง และคาร์บอนสูง
1161 กิโลวัตต์พีค PV + การตัดยอดด้วย BESS พลังงานสีเขียวส่งตรงถึงโหลด
V18 PUE 1.60, V23 หลีกเลี่ยง CO2 609 ตัน/ปี, V24 การตัดยอดประหยัด $94,900/ปี
ระบบสำรองเพียงพอจริงหรือไม่?
จัดเกรดโหลด: UPS ครอบคลุมไอทีวิกฤต 1200 กิโลวัตต์ ส่วนไม่วิกฤตใช้กริด/ดีเซล
V9 ชี้การครอบคลุมระบบสำรอง 65% (พื้นฐานแบบง่าย) — ตรวจสอบกับการจัดเกรดจริง
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| ความจุหม้อแปลง | 2000 kVA ×2 (SCB13) | 1684 kVA ปรากฏ → ระดับ 2000 kVA; N+1 → 2 หน่วยแห้ง | โหลด 84%; ชนิดแห้งปลอดไฟและเสียงต่ำสำหรับพื้นที่ไอที เกิน ~1900 kVA ความต้องการ เปลี่ยนเป็น 2500/3150 |
| ความจุ UPS | 800 kVA (640 kW) | ครอบคลุม ~67% ของ 1200 kW ไอทีวิกฤต (ที่ 0.8 PF) | 15 นาที ≈ แบตเตอรี่ 199 kWh (384 VDC), STS <5 ms แนะนำ N+1/2N; ครอบคลุมเต็ม 1200 kW ต้องการ UPS ~1500 kVA |
| ความจุ PV | 1161 kWp | ≈1,015,200 kWh/ปี, การใช้เอง 0.8 | 94% ส่วนแบ่งหมุนเวียน ป้อนไอทีและความเย็น จำกัดโดยหลังคา/ไซต์; จับคู่กับ BESS เพื่อดูดซับ |
| ความจุ BESS | 500 kW / 1161 kWh (2 ชม.) | ตัดยอด + สำรองเกาะ + สตาร์ทดำ | ตัด 500 kW×4 ชม. ประหยัด $94,900/ปี; แหล่งสตาร์ทดำ เกาะวิกฤต 1200 kW ต้องการ ≥8 ชม. หรือดีเซล |
| โหมดกริด | เชื่อมกริด-เกาะ | สลับกริด/เกาะได้, สตาร์ทดำผ่าน BESS | ทำงานแบบเกาะเมื่อกริดขาด (จำกัดโดย BESS) ต้องการอนุมัติกริด + กันเกาะ + ตรวจสอบสตาร์ทดำ |
| ความหนาแน่นแร็ค / PUE | 8 kW/แร็ค · PUE 1.60 | ค่าเริ่มต้น 8 kW/แร็ค → ~200 แร็ค; 60% ส่วนแบ่งความเย็น | กำหนดพื้นฐานขนาด UPS และความเย็น ความหนาแน่นสูง (>12 kW/แร็ค) ต้องการความเย็นเหลว; PUE ลดได้ถึง 1.2 |
| ความสามารถตัด | LV 80 kA · HV 31.5 kA | กระแสผิดพลาด LV 58.9 kA / HV 28.9 kA | สวิตช์เกียร์ LV ที่ 80 kA (ระยะ 1.1×) ยืนยันระดับผิดพลาดระบบจริง |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
ความน่าเชื่อถือและความพร้อมใช้งาน
ความพร้อมใช้งานของซีรีส์ ≈99.97% (≈2.9 ชั่วโมงที่หยุดชะงัก/ปี) ใกล้เคียงกับการครอบคลุมเต็มรูปแบบด้วยหม้อแปลงคู่ N+1 + UPS + การสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ท; เวลาถ่ายโอน UPS 0 ms / STS <5 ms / ATS 2 s / การสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ท BESS โดยมีการจัดลำดับโหลดวิกฤต 2000 kW
ข้อขัดข้องและการป้องกัน
แสดงห่วงโซ่ทั้งหมด: สูญเสียกริด → ถ่ายโอนอัตโนมัติ → UPS รับช่วงอย่างราบรื่น → การสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ท BESS; ข้อขัดข้องปลายน้ำจะทริปเฉพาะฟีดเดอร์ของตน ดังนั้นการเลือกสรรจึงป้องกันการดับไฟทั้งไซต์
การไหลของพลังงาน
PV 1161 kW → IT และการระบายความร้อนก่อน → ส่วนเกินไปยัง BESS; กริดเติมช่องว่าง; UPS แบบแปลงคู่ออนไลน์ทำงานต่อเนื่อง การจัดส่งแบบเรียลไทม์สี่แหล่งและการครอบคลุมโหลดวิกฤตในพริบตา
เศรษฐศาสตร์
1,015,200 kWh/ปี ประหยัด $204,542/ปี; $825,000 EPC คืนทุน 5 ปี IRR 23.16% LCOE $0.0843/kWh NPV $1,183,320 หลีกเลี่ยง CO2 609 ตัน/ปี พร้อมกระแสเงินสด 25 ปี
Other views (shown): LCC (ต้นทุนตลอดวงจรชีวิต) · คุณภาพไฟฟ้าและฮาร์มอนิก · โปรไฟล์แรงดัน · คุณสมบัติของแผนผัง · การลดพิกัดตามสภาพแวดล้อม
7 · Economics & Payback
อุปกรณ์รวม ≈ $1,878,541, EPC ≈ $825,000 (PV+BESS+UPS+การจ่ายไฟ). พลังงานสีเขียวประหยัด ≈$204,542/ปี (รวมการลดpeak BESS); โดยรวมคืนทุน 5 ปี, IRR 23.16%, ROI 25 ปี 459%, LCOE $0.0843/kWh, NPV $1,183,320, หลีกเลี่ยง CO2 609 ตัน/ปี
8 · FAQ
ขนาดหม้อแปลงสำหรับศูนย์ข้อมูล 2 MW?
UPS ขนาดใหญ่แค่ไหนและนานเท่าไร?
เกิดอะไรขึ้นเมื่อไฟดับ?
พลังงานสีเขียว (PV+BESS) ประหยัดเท่าไร?
PUE คืออะไร และจะลดได้อย่างไร?
จัดการฮาร์มอนิกอย่างไร?
สำรอง 65% เพียงพอหรือไม่?
ทำไมต้องใช้หม้อแปลงชนิดแห้ง?
Special Considerations
- การสำรอง V9 65% (UPS 800 kW + BESS 500 kW เทียบกับ 2000 kW ทั้งหมด) เป็นฐานแบบง่าย “โหลดทั้งหมด × 100%”; ศูนย์ข้อมูลจริงใช้ UPS ครอบคลุมเฉพาะ IT สำคัญ 1200 kW ส่วนที่ไม่สำคัญ (HVAC) ทนต่อการหยุดชะงักสั้น ๆ — ตรวจสอบกับเกรดโหลด
- โหลดสำคัญแบบไอส์แลนด์ 1200 kW > BESS 500 kW; การทำไอส์แลนด์ทั้งไซต์ต้องใช้ BESS ≥8 ชม. หรือดีเซล (แหล่งสตาร์ทแบบแบล็ก)
- UPS ควรมีความซ้ำซ้อน N+1/2N เพื่อให้ UPS ตัวเดียวเสียหายไม่กระทบ IT สำคัญ
- THDi ~20% เกินขีดจำกัด (ฉากทัศน์ศูนย์ข้อมูล) — เพิ่มการกรองแบบแอกทีฟ APF
- ความหนาแน่นแร็คเริ่มต้น 8 kW/แร็ค; ความหนาแน่นสูง (>12 kW) ต้องใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวและปรับ PUE
- การประเมินระดับความเป็นไปได้; แบบยังรอสถาบันออกแบบที่ได้รับใบอนุญาต
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Related Products
หม้อแปลงชนิดหล่อเรซินและ VPI ที่พิกัด K-13/K-20 สำหรับโหลด IT ที่ไม่เป็นเชิงเส้น
โมดูลาร์และ UPS ความถี่อุตสาหกรรมสำหรับโหลด IT และสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญ
ตู้สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำและตู้ควบคุมมอเตอร์ (MCC) ที่ทนทานสูงสำหรับการจ่ายไฟฟ้าในศูนย์ข้อมูล
บัสเวย์ที่มีความหนาแน่นสูงและทนไฟ สำหรับการกระจายกระแสไฟฟ้าสูงไปยังชั้นวางอุปกรณ์
การจัดหาอุปกรณ์ทั่วไปและอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบครบวงจร
ตั้งแต่การออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้าไปจนถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดและใบเสนอราคาในที่เดียว ใช้เครื่องคิดเลขของเราเพื่อรับรายการวัสดุและราคา FOB ที่สมบูรณ์