力，在電力公司電力或主用電力轉(zhuǎn)換為備用電力時(shí)，UPS保證設(shè)備不會(huì)中斷運(yùn)行，同時(shí)為斷電、電壓降低、浪涌和瞬時(shí)功率波動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生提供了保護(hù)。交互式的UPS提供電源的調(diào)節(jié)與過濾，在轉(zhuǎn)換的過程中存在短暫(兒毫秒之內(nèi))的中斷。通常對于供電設(shè)備，短期中斷是可以忍受的。離線的UPS通過無過濾的保護(hù)設(shè)備，將電力在幾毫秒內(nèi)轉(zhuǎn)換到電池供電。各種小規(guī)模獨(dú)立使用電池供電的UPS系統(tǒng)，適用于設(shè)備敏感的SOHO用戶和數(shù)字家庭。

在大型數(shù)據(jù)中心里，放置一排排電池組的大房間可以作為臨時(shí)的橋接電源使用，以維持電力需要，直到發(fā)電機(jī)準(zhǔn)備好供電。使用UPS系統(tǒng)需要注意的是，電池的維護(hù)與最終的處理均要采用環(huán)保的方式并遵從各項(xiàng)法規(guī)。電池的維護(hù)包括定期加蒸餾水、清潔和充電，同時(shí)需要安全的存儲(chǔ)與維護(hù)空間，并遠(yuǎn)離其他設(shè)備。表6.1給出了各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心和企業(yè)所用的各用替代電源的選擇方案。

可替換能源與直流電源

雖然大多數(shù)IT設(shè)備使用交流電源，但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或在惡劣的環(huán)境和電信服務(wù)中所用的特殊服務(wù)器與存儲(chǔ)器都需要直流電源。在電信交換設(shè)備中對直流電源的需求源自對電池供電的需要。電信設(shè)備通常遵從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建系統(tǒng)(NEBS)的準(zhǔn)則，在準(zhǔn)則中有不同的要求和等級(jí)，其中一個(gè)特點(diǎn)是有關(guān)-48V直流電源的使用。

為了努力優(yōu)化電力的使用情況，一些制造商和數(shù)據(jù)中心都在探索如何在減少所需AC-DC轉(zhuǎn)換器的前提下，在大型和密集的服務(wù)器中大量使用直流電源供電。需要說明的是，根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)的電力配置，僅安裝一個(gè)直流供電的大型服務(wù)器或IT設(shè)備也不是一件容易的事。但是，進(jìn)一步考慮，在改建成擴(kuò)建的新的數(shù)據(jù)中心計(jì)劃中，如果能考慮直流電源的分配，也是值得的。

目前，電力公司使用來自不同的方式的能源和燃料進(jìn)行發(fā)電，其中包括煤炭、核能、天然氣、石油、風(fēng)能、水能、太陽能、沼氣和燃料電池。在某些地區(qū)，例如哥倫比亞河流域、拉斯維加斯、胡佛水壩地區(qū)、田納西河流域、挪威和中國的三峽大壩，流動(dòng)的水資源非常豐富，所以在這些地方，通常采用水力發(fā)電。而在一些開闊、刮風(fēng)頻繁的地方，便可以采用風(fēng)力發(fā)電。太陽能電池板是另一種用在設(shè)備或場所里的替代電源，可以作為輔助電源或主電源的一部分。太陽能電池板在太陽照射時(shí)，除了能提供一些基本的能源需求，還可以用來補(bǔ)充傳統(tǒng)發(fā)電中為UPS電池充電帶來的損耗。

燃料電池作為一種新興的能源發(fā)電技術(shù)，廣泛地用于大量固定和移動(dòng)的應(yīng)用程序中。燃料電池有兩個(gè)電極，分別是陽極和陰極，它通過帶電粒子將電子從一極搬向另一極的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電，并使用催化劑來加快反應(yīng)速度。氫氣和氧氣常作為基本燃料，水是反應(yīng)的副產(chǎn)物。一個(gè)燃料電池的發(fā)電量較少，因此，常將多個(gè)燃料電池連在一起使用。對于一些嘗試采取給全部或部分設(shè)備配置直流龜源供電的數(shù)據(jù)中心來說，使用當(dāng)?shù)厝剂想姵氐暮锰幘褪窍薉C到AC再到DC的電源轉(zhuǎn)換。

燃料電池作為能源的優(yōu)點(diǎn)是有效地利用燃料，事實(shí)上，相比傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電，也沒有排放類似溫室氣體的污染氣體，例如二氧化氮、二氧化硫和二氧化碳等。這種能源發(fā)電的工作模式相對安靜，因?yàn)橛行У厥褂萌剂希瑥亩鼓茉吹睦酶咏?jīng)濟(jì)節(jié)約。使用燃料電池發(fā)電的數(shù)據(jù)中心可以獲得能源效率的證書、退款和其他獎(jiǎng)勵(lì)。燃料電池的種類很多，有的可以作為小型便攜設(shè)備放在汽車或其他移動(dòng)設(shè)備中，有的可以用在固定的發(fā)電廠中。固定電廠或發(fā)電設(shè)備還可以從各種燃料(像甲烷、丙烷或氫氣)的燃燒中，同時(shí)獲得熱力和電力。

不同于要分別依賴有效風(fēng)力的風(fēng)能和明媚陽光的太陽能發(fā)電方式，燃料電池作為主要或備用的能源，將具有更高的可用性。例如從長遠(yuǎn)來看，數(shù)據(jù)中心可以先利用主要電力，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，切換到燃料電池的自發(fā)電或聯(lián)合供電狀態(tài)。燃料電池同太陽能和其他替代能源一樣，也可以為UPS系統(tǒng)的備用電池充電，從而替代對主要電力的需求。雖然燃料電池仍然需要不斷地發(fā)展，但隨著技術(shù)的不斷成熟，費(fèi)用更加便宜，它應(yīng)當(dāng)可以作為數(shù)據(jù)中心主用或備用電力的提供者。