沉浸式冷却储能系统能否改变数据中心能源存储格局

数据中心行业正面临电力危机，运营商为满足AI基础设施建设的预期需求，竞相建设更大规模的设施。

电池储能系统（BESS）是可能提供帮助的技术之一，有潜力开启数据中心的可持续发展未来。这些系统在高产能期间储存剩余能源，在峰值需求时释放，有助于平衡电网波动，同时支持脱碳目标。

行业专家认为储能系统具有三个关键优势：可持续电源供应、增强弹性和降低能源成本。然而，快速部署暴露了重大运营挑战。

电池系统容易因极端温度、湿度和气候控制不当而出现性能下降和寿命缩短问题。

沉浸式冷却储能系统的出现可能是应对这些挑战的解决方案。该技术将电池单元完全浸没在介电流体中，防止火灾、延长设备寿命，并提供比传统风冷替代方案更高的功率密度。

EticaAG公司总裁马修·沃德表示："我们正在将数据中心多年来一直在使用的沉浸式冷却技术应用到电池存储领域。"

EticaAG正在开发一些专为数据中心工程设计的首批沉浸式冷却储能产品，计划于2026年推出。该公司已经提供公用事业级、工业级和住宅级沉浸式冷却产品。

热管理问题

管理数据中心内部温度是一个众所周知且被理解的问题。但温度对储能系统的影响并不为所有人清楚了解。

沃德说："我们的许多客户和交谈过的人确实不理解热管理对电池系统意味着什么。这不仅仅是热管理在成本方面的支出，而且如果做得不当，实际上会造成电池系统起火和热失控的最坏情况。"

根本问题是温度不一致性。沃德解释说，电池单元的不均匀加热和冷却会导致储能系统电池快速退化。此外，他指出电池单元的保质期有限，如果管理不当，会更早变得无法使用。

沉浸式冷却通过将电池单元完全浸没在介电流体中来解决热管理挑战。

沃德说："通过沉浸式冷却，我们拥有非常一致的热特性，因此电池运行更好，运行时间更长。"

EticaAG使用的沉浸式冷却方法设计了多重故障安全机制和安全工程。

EticaAG工程总监安德鲁·利茨豪尔表示："关键在于流体选择。我们与壳牌合作，经历整个风险分析过程，确保它具有非常高的闪点，关注实际冷却剂系统的可靠性。"

超越备用电源

对于数据中心运营商而言，电池系统传统上用作不间断电源替代品——在停电期间提供紧急备用。但增强的热管理使能力远超简单的备用电源。

克拉克能源集团总监亚历克斯·马歇尔认为，沉浸式冷却储能系统在提高电池系统性能和安全性方面具有强大潜力。在他看来，虽然该技术仍处于商业成熟的早期阶段，但其在可靠和安全的高功率应用方面的前景是显著的。

马歇尔解释说："沉浸式冷却储能系统提供电池储存的所有传统优势，弹性电源备份、削峰和电网支持，但其热效率可能重塑设施设计。通过减少对大型暖通空调系统的需求并实现更高的能量密度，它允许运营商在更接近关键负载的位置部署储存，并改善整体站点电能使用效率。"

马歇尔还指出，未来沉浸式冷却储能系统还可以与冷热电联供系统集成。例如，从燃气发动机回收的热量可以通过吸收式制冷机转换为制冷，并通过介电流体回路循环，创建一个封闭的热效率生态系统。

CleanArc数据中心解决方案工程主管理查德·哈拉汉看到了多种部署场景。

哈拉汉表示："对于像CleanArc这样的数据中心开发商/运营商，储能系统可以替代应急发电机部署，如果客户接受较短的过渡时间，和/或可以部署来协助缓解GPU工作负载部署产生的微功率浪涌。"

为下一代架构而设计

行业从交流到直流配电的转换使沉浸式冷却储能系统特别及时。

利茨豪尔说："随着从交流配电向直流配电的转换，转换到直流的主要目标是将磁性元件从实际配电本身中去除。"

去除磁性和变压器元件对于改善功率密度至关重要。利茨豪尔解释说，新兴机架设计需要每机架高达一兆瓦的功率，运营商无法通过直接在机架中的电力系统组件实现该占用面积。

CleanArc的哈拉汉认为沉浸式冷却储能系统的灵活性具有变革性。

哈拉汉说："沉浸式冷却储能系统可能为数据中心内部和周围更多位置的储能系统部署打开大门，因为它们能够控制设备温度并影响系统的消防抑制能力。"

他补充说，沉浸式冷却储能系统的特性在储能系统可部署的位置数量方面提供了更大的灵活性，因为支持数据中心所需的大量设备使房地产可能处于溢价状态。

应对采用挑战

尽管具有明显的技术优势，沉浸式冷却储能系统面临广泛采用的重大障碍。

德克萨斯州奥斯汀圣爱德华大学数据中心技术专家阿里·布里什表示："沉浸式冷却储能系统绝对是一种顶级冷却技术。然而，它带来了高昂的成本和额外的工程复杂性。它可能在极高性能利基市场找到位置，但一般规则是简单性在大多数情况下胜出，特别是当你谈论相对短期时。"

克拉克能源的马歇尔承认成熟度挑战，但对未来潜力及其能够实现的功能保持乐观。

他说："虽然该技术仍处于商业成熟的早期阶段，但其在可靠和安全的高功率应用方面的前景是显著的。"

Q&A

Q1：什么是沉浸式冷却储能系统？它有什么优势？

A：沉浸式冷却储能系统是一种将电池单元完全浸没在介电流体中的技术，能够防止火灾、延长设备寿命，并提供比传统风冷系统更高的功率密度。它具有热特性一致、电池运行更好更持久的优势。

Q2：沉浸式冷却储能系统如何解决数据中心的电力问题？

A：该系统能在高产能期间储存剩余能源，在峰值需求时释放，帮助平衡电网波动。除传统备用电源功能外，还能进行削峰、电网支持，并通过提高热效率来重塑设施设计，改善整体电能使用效率。

Q3：沉浸式冷却储能系统面临哪些挑战？

A：主要挑战包括高昂的成本和额外的工程复杂性。虽然技术优势明显，但仍处于商业成熟的早期阶段，目前可能只适用于极高性能的利基市场，广泛采用还面临障碍。