全球正加速發展AI技術及5G通信技術,AI技術的應用能提升生產力並優化企業營運,而5G通信技術則通過提升通訊速度和降低延遲,促進更高效的數據傳輸。然而,為了使AI能夠進行更精確的訓練和分析,以及支撐5G基地台的建設,企業需要依賴數千甚至上萬台GPU(Graphics Processing Unit)。這也意味著AI技術的發展對電力的需求大幅增加,在此背景之下,UPS不斷電系統原理成為保障這些技術穩定運行的重要一環,從而推動了儲能和UPS不斷電系統的需求。隨著產業用電量的持續增長和需求的擴大,儲能技術已成為新世代競爭的關鍵領域。
|UPS不斷電系統原理:UPS不斷電系統(Uninterruptible Power System)是什麼?
UPS不斷電系統是什麼?大部分的消費者誤以為UPS是一種發電機,只要家中或者公司安裝UPS就可以提供源源不絕的電力以供使用,但事實上,UPS主要功能為儲能並非發電!認識UPS不斷電系統原理可以幫助我們更清楚理解UPS得實際運作及用途。
| UPS不斷電系統原理是什麼?UPS三大種類一次看懂!
UPS為不斷電系統的簡稱,可用於緊急斷電、停電時,作為短時間內提供緊急電源的設備。UPS不斷電系統原理主要是利用內部電池或超級電容器,在電力中斷瞬間切換到內部電源,確保設備持續運作,避免數據遺失或損壞。UPS系統包括整流器、電池和逆變器,平時,整流器將交流電轉為直流電,並給電池充電;當市電中斷時,逆變器將電池中的直流電轉為交流電,繼續供電。此外,UPS還能穩壓和濾波,提供穩定的電力,保護設備安全。根據UPS不斷電系統原理,UPS類型主要分為以下三種:
在線式UPS (On-line UPS):
與電力設施同時運作,平時有穩定電壓、排除雜訊功能,若停電時即可直接轉換電力並供給至需求端,無須等待時間、可靠度高,主要應用於通訊電信、醫療設備、軍事工業、大型數據資料庫中心等,這類UPS不斷電系統原理使在線式UPS在停電時仍能迅速供應穩定的電力,然而其體積大且結構相對複雜,因此建置成本較高。
離線式UPS (Off-line UPS):
平時處於待機狀態,如有發生任何停電之緊急狀況,才會開啟儲備電源供應電力。離線式UPS不斷電系統原理使其在供電過程中需要一定時間的轉換,供電過程耗時,因無法瞬間供給電力給使用者,較不適用於企業用戶。離線式UPS不斷電系統因體積小、重量輕、控制較容易且低成本,主要應用於住家用電、消費性電子產品,如遊戲主機。
在線互動式UPS (Line-interactive UPS):
通常為伺服器廠商、網路中心、通信設備等較易使用的UPS不斷電系統種類,正常供電時,電力由變壓器輸出,逆變器此時會作為充電器使用;斷電時,逆變器則將電池能量轉為交流電,輸出備用電源,過程需時間轉換。這類UPS不斷電系統原理使用在線互動式UPS結構相對複雜,因此建置成本較高,其保護性介於在線式UPS與離線式UPS之間,且相較於在線式UPS之下,較省電且經濟效益較高。
備註:
變壓器:用電磁感應將電壓/電流轉換成相同頻率的裝置,以穩定電壓。
逆變器:將直流電(DC)轉成交流電(AC)供需求端使用。
不論是在線式、離線式還是在線互動式,每種UPS類型都有其特定的應用場景和優缺點,企業和用戶可以根據自身需求選擇適合的UPS不斷電系統,以確保電力供應的穩定性和可靠性。
| UPS不斷電系統的電池選擇與安全性
據2015年經濟部技術處ITIS數據顯示,目前UPS電池使用種類主要以鉛酸電池為最大宗,約佔市場63%,其次為鋰電池,約佔市場27%。
鉛酸電池易取得且價格便宜,但鉛酸電池每單位重量能量密度小、循環壽命短,若過度放電容易受損,因此市面上也有鋰三元電池的UPS不斷電系統,相較鉛酸電池雖價格高,但其壽命較長、體積小,充放電效率為鉛酸電池的3-5倍。但鋰三元電池因其材料特性,如遇過度充放電、溫度升高等狀況,皆可能帶來爆炸風險,任何產業都難以承擔發生事故的巨大損失。由此可見,電池安全性及可靠度為UPS技術發展的重要關鍵之一。
| UPS不斷電系統市場趨勢、挑戰與突破
根據IMARC Group (The International Market Analysis Research and Consulting Group)報告顯示,2022年全球的UPS市場規模已達77億美元,且預測2028年將達到107億美元,眼見市場需求持續攀升,用戶如何確保安全及零電力風險的目標?市場持續高度關注。廠商端很清楚企業積極追求的電力品質,必須先從安全性上獲得客戶信任,面對電池壽命、安全性、老化汰舊、礦產汙染、回收機制不全等各式挑戰,都關乎最終智慧電力及儲能管理的整體效能,以及企業在ESG永續議題的投入。
|亞福儲能是全世界第一家發展創新商用鋁電池技術的公司,該技術具安全、環保且快速充放電性能,展現出差異化優勢。
亞福儲能於UPS不斷電系統的建置上,為企業提供更進一步的技術突破,取得未來企業營運電力零風險的決勝點。這項創新技術的引進,將為企業提供穩固的電力基礎,幫助企業在競爭激烈的市場中脫穎而出,並持續發展開創新的篇章。
透過閱讀本文,相信讀者已經對UPS不斷電系統原理是什麼有了深入的了解。同時,也了解到企業正面臨著穩定電力的關鍵挑戰,而在這個電力決勝點上,UPS不斷電系統將扮演著不可或缺的角色。亞福儲能所開發的商用鋁電池技術為整個行業帶來了新的活力,確保企業能夠建置更安全、更環保且更高效的不斷電系統。UPS的技術創新將持續引領電力邁向穩定的未來,使企業能夠充滿信心地應對挑戰,實現穩定的發展。
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