Зміст
Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) є важливою частиною технології скрізь, де критичне або чутливе обладнання вимагає постійного та надійного живлення, від медичних установ і центрів обробки даних до аварійних і промислових систем.
Через часті обстріли енергетичних об’єктів під час війни сьогодні цей пристрій має особливе значення в Україні не тільки для критичної інфраструктури. Бізнес, установи та багато окремих громадян розглядали або вже придбали ДБЖ і для особистого користування.
Що таке ДБЖ, які останні інноваційні розробки технології та що чекає на ці пристрої в майбутньому? Розглянемо у матеріалі.
Історія ДБЖ оповита таємницею, без чіткої дати створення та винахідника, але можна точно стверджувати, що цьому пристрою вже понад 60 років. Адже на заводі Eaton у Фінляндії його виробництво почалося з 1962 року. Відтоді ДБЖ пройшли довгий шлях змін, вдосконалення та набули близько 200 запатентованих інновацій, пов’язаних із технологією резервного живлення та перетворення електроенергії. А завдяки останнім досягненням ДБЖ тепер також можуть відігравати вирішальну роль у здійсненні енергетичного переходу.
Що таке ДБЖ?
Це силовий електронний пристрій з акумулятором в основі, який виконує дві основні функції: резервне живлення та очищення джерела живлення. Таким чином, він працює як страхування від електричних навантажень, що робить його важливим компонентом у забезпеченні безперервності роботи бізнесу.
У разі короткочасного відключення електроенергії ДБЖ захищає критично важливе обладнання, продовжуючи живити його від акумуляторів протягом 5-30 хвилин, таким чином усуваючи розрив до запуску генератора; а під час тривалих відключень електроенергії дозволяє плавно вимикати обладнання, щоб уникнути пошкодження або втрати даних.
Але навіть коли електроенергія доступна, її низька якість може загрожувати обладнанню через стрибки напруги, провали та перехідні процеси. Особливо це стосується сучасних мініатюрних і чутливих пристроїв. ДБЖ забезпечує їх роботу, «згладжуючи» напругу, що надається мережею.
Останні розробки технології ДБЖ
Перші подібні пристрої були аналоговими й мали потужність лише кілька кіловатів, але сучасні ДБЖ із цифровими сигнальними процесорами можуть обробляти великі обсяги даних, що забезпечує набагато ширші функції та контроль у поєднанні з кількома мегаватами потужності.
Паралельно підвищилася ефективність ДБЖ: втрати електроенергії зменшилися з приблизно 20% 30 років тому до 3% сьогодні. Також наразі використовуються менші безтрансформаторні конструкції, які потребують менше сировини. Крім того, останні моделі мають переваги швидшого перемикання, вдосконаленої силової електроніки та більш ефективного охолодження – усе це є важливим фактором в умовах зростання витрат на електроенергію та прагнення до декарбонізації.
Разом ці досягнення дозволили створити модульні налаштування, які пропонують легку масштабованість і обслуговування. Як наслідок, новітні ДБЖ забезпечують більшу надійність, доступність і стійкість за нижчою ціною.
І хоча ДБЖ традиційно покладалися на свинцево-кислотні батареї, тепер вони доповнюються літій-іонними батареями, які є меншими, легшими та краще підходять для тривалих періодів без живлення. Додайте до цього розробку суперконденсаторів, які самі по собі не є акумуляторами, але можуть накопичувати та швидко розряджати велику кількість електроенергії, і стають можливими абсолютно нові функції.
Розумніші мережі завдяки ДБЖ
Іншими словами, роль технології ДБЖ переходить від захисту критичних навантажень до захисту мережі в цілому. ДБЖ останнього покоління, як-от система EnergyAware від Eaton, є мережевими інтерактивними: вони можуть обробляти двонапрямні, а не однонапрямні потоки енергії. Замість того, щоб просто споживати електроенергію, ці розумні ДБЖ також можуть повертати надлишок енергії назад у мережу.
З одного боку, це сприяє коротко- та довгостроковому скороченню піків для зменшення навантаження на енергосистему, а з іншого – підтримує розширення використання відновлюваних джерел енергії, які піддаються більшим коливанням, ніж звичайні викопні джерела. Забезпечуючи стабілізацію мережі, більш локальне керування живленням і розширений контроль потоків енергії, сучасні ДБЖ можуть зробити важливий внесок в енергетичний перехід.
Подальший розвиток технології стосуватиметься не підвищення ефективності самого ДБЖ, а того, як він може контролювати, зберігати та використовувати різні джерела енергії в інтересах сталого розвитку. Наприклад, якщо електроенергія, що зберігається в ДБЖ центру обробки даних, надходить зі 100% відновлюваних джерел енергії, тоді втрати потужності в 3% не створюють жодних додаткових викидів і менше впливають на сталість.
Майбутні виклики
Таким чином, увага до викидів протягом життєвого циклу все більше буде зміщуватися з викидів, спричинених роботою ДБЖ, на стійкість процесів виробника. Цей підхід підкреслює вуглецевий слід продукту від початку виробництва до моменту його продажу. Таким чином, для клієнтів стає все більш важливим, які ресурси та скільки йдуть на створення ДБЖ, включно з типом і кількістю енергії, споживаної під час виробництва.
ДБЖ наближаються до межі можливого
Для збільшення ефективності увага зараз приділяється іншим аспектам, таким як джерело живлення резервних генераторів, яким досі часто є дизельне пальне або газ, жоден із яких не є ідеальним.
У дискусії про послуги, які ДБЖ можуть надавати для мережі, також важливо не випускати з поля зору їхню основну мету, а саме забезпечення чистого, безперебійного живлення критичного обладнання. З огляду на це, ДБЖ майбутнього здатне зробити набагато більше, ніж це, виступаючи важливим кроком на шляху до стійкого майбутнього.
