数据中心寻求柴油替代方案，电池储能加速崛起

电池储能系统（BESS）正在成为数据中心柴油备用发电的可靠替代方案，尤其适用于支撑AI工作负载的快速、大幅度功率变化场景。市场前景显示出快速增长态势：MarketsandMarkets预测，全球BESS市场规模将从2025年的508.1亿美元增长至2030年底的1059.6亿美元；BloombergNEF则报告称，储能领域强劲的投资推动2025年新增装机达到112吉瓦，较2024年增长48%。

BESS的优势显而易见。该系统通常设计在电网故障时可进行2至4小时的额定放电，能够快速响应以稳定电能质量，并可通过站点控制系统协调运作，在AI负载快速攀升时吸收或供应电力。在许多设计方案中，电池可减少或完全消除对柴油发动机的依赖，从而降低本地排放，改善审批流程，提升社区接受度，简化运维工作。

以甲骨文为例，该公司正在多个数据中心部署BESS。"传统电网和电厂无法应对AI数据中心产生的巨大功率波动，这种波动每秒可能发生多次，"甲骨文云基础设施AI基础架构副总裁Ram Nagappan表示，"BESS可作为缓冲器抑制这些功率波动，这正在成为AI数据中心的新要求。"

Aligned Data Centers则探索了与公用事业公司合作的模式，以提升韧性而不依赖柴油。该公司首席创新官Phill Lawson-Shanks建议利用BESS存储原本被弃用或低价值的电力，供高峰期使用。他介绍，Aligned在一处场地出资建设了BESS设施并赠予当地电力公司。该公司大部分时间运营这一资产，而数据中心在工作日发生断电时可使用最多4小时。此类安排既能改善经济性和并网可行性，又能减少柴油发电时长。

BESS也为太阳能在数据中心的应用带来了新机遇。由于间歇性特点，可再生能源一度不受AI工厂开发商青睐——他们需要可靠的电力供应。将白天的太阳能发电与电池储能相结合，可使部分负载在日落后继续运行，进一步减少对柴油的依赖。

替代柴油的混合架构

在新建项目中，BESS常与快速响应发电设备和电网稳定设备集成，以最大限度减少或替代部分设计中的柴油发电。

近期案例包括：

卡特彼勒已达成协议，向American Intelligence & Power Corporation（AIP）供应Cat G3516快速响应天然气发电机组，用于AIP位于西弗吉尼亚州Point Pleasant附近的Monarch计算园区。BESS将增强该系统应对极端AI瞬态负载的能力。这些机组将于今年开始交付，园区目标在2027年实现2吉瓦供电规模。

油气公司贝克休斯将向Frontier Infrastructure供应16台NovaLT燃气轮机，用于多个美国数据中心项目，并与BESS和同步调相机相结合，以应对AI应用相关的瞬态变化。

对于许多运营商而言，这些混合设计提供了一条无柴油备用的路径，同时满足电网规范要求和内部可靠性目标。

电网缓冲工具组合

随着数据中心追求柴油替代方案，灵活的供电架构至关重要。实践表明，BESS与同步调相机、静止同步补偿器（STATCOM）以及先进控制系统结合使用时效果最佳。这一组合可解决电压调节、频率支持和惯量不足等问题，而这些问题可能因AI负载快速变化而加剧。

同步调相机通常与燃气轮机电厂配套部署，使运营商能够在发电与提供电网稳定服务之间切换。西门子能源、伊顿和GE Vernova等供应商提供同步调相机解决方案。此外，也可通过在燃气轮机和发电机之间安装离合器来实现同步调相机功能。

"通过在发电机配置中加入同步自动换挡（SSS）离合器，数据中心可以让投资发挥双重作用，为电网提供稳定服务，"位于特拉华州纽卡斯尔的SSS Clutch Company总裁兼CEO Morgan Hendry表示，"最近我们看到了更多混合配置案例，例如爱尔兰Shannonbridge电厂采用的方案，将同步调相机与70兆瓦的BESS相结合。"

更多柴油替代方案

BESS只是众多有望替代或减少柴油发电机依赖的技术之一。在本系列的第二部分，我们将探讨超越BESS和同步调相机的先进电力电子创新技术——这些方案旨在提供双向保护，同时保障数据中心和电网的安全。

Q&A

Q1：电池储能系统BESS在数据中心有什么作用？

A：BESS主要作为数据中心柴油备用发电的替代方案，通常设计可在电网故障时进行2至4小时的额定放电，能快速响应稳定电能质量。它特别适合应对AI工作负载产生的快速、大幅功率波动，作为缓冲器抑制每秒可能发生多次的功率变化，同时减少本地排放、改善审批流程。

Q2：全球电池储能市场规模有多大？

A：根据MarketsandMarkets的预测，全球BESS市场规模将从2025年的508.1亿美元增长至2030年底的1059.6亿美元。BloombergNEF的报告显示，2025年储能领域年新增装机达到112吉瓦，相比2024年增长了48%，显示出强劲的增长势头。

Q3：BESS如何与其他电力技术配合使用？

A：BESS与同步调相机、静止同步补偿器（STATCOM）和先进控制系统结合使用效果最佳，能解决电压调节、频率支持和惯量不足问题。在新建数据中心项目中，BESS常与燃气轮机等快速响应发电设备集成，例如卡特彼勒和贝克休斯都在为数据中心项目供应燃气发电设备并配套BESS系统。