全球網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、客戶(hù)規(guī)模最大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商，中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司于2014年6月啟動(dòng)了UPS集中采購(gòu)招標(biāo)，作為全球通訊領(lǐng)域巨頭，中國(guó)移動(dòng)的集采內(nèi)容代表了整個(gè)通信行業(yè)對(duì)UPS的最嚴(yán)格要求，同時(shí)UPS行業(yè)也必將以此需求為導(dǎo)向，調(diào)整自身發(fā)展方向。本文將以本次移動(dòng)集采為研究對(duì)象，探討當(dāng)前UPS行業(yè)所面臨的變革。
高頻化
從上圖本次集采的規(guī)模占比圖和金額占比圖來(lái)看，高頻UPS取代工頻UPS成為行業(yè)主流已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，充分體現(xiàn)通信行業(yè)客戶(hù)對(duì)高頻UPS的高認(rèn)可度。此外，作為目前UPS市場(chǎng)占有率最高的三大供應(yīng)商，艾默生、伊頓、施耐德近幾年均未再推出新的工頻UPS產(chǎn)品，且在此次集采中均未在工頻UPS標(biāo)段獲得份額，這些也在側(cè)面印證了UPS高頻化這一趨勢(shì)。
高頻化除了帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)外，在可靠性方面高頻UPS相比工頻UPS也并無(wú)劣勢(shì)。高頻UPS和工頻UPS的主要差異體現(xiàn)在整流器和變壓器上。高頻UPS整流器采用IGBT器件，而工頻UPS主要采用SCR器件，IGBT與SCR目前均為成熟器件，只要應(yīng)用得當(dāng)，可靠性并不會(huì)有差異。事實(shí)上，工頻UPS的逆變部分也是使用IGBT，并沒(méi)有因此而降低工頻UPS的可靠性。從拓?fù)渖现v，高頻UPS目前一般采用高頻IGBT整流+三電平逆變，工頻UPS用的是相控SCR整流+全橋逆變。這些拓?fù)渚鶠殡娏﹄娮蛹夹g(shù)上非常成熟的拓?fù)洌谠砩喜淮嬖谡l(shuí)更可靠的問(wèn)題，可靠度完全取決于設(shè)計(jì)者的水平。
另一方面，工頻UPS變壓器的設(shè)計(jì)反而增大了并機(jī)環(huán)流的風(fēng)險(xiǎn)。工頻UPS的并聯(lián)實(shí)際上相當(dāng)于變壓器的直接并聯(lián)，整條回路上沒(méi)有器件的限制，變壓器上輸出電壓的偏差很容易產(chǎn)生環(huán)流。而高頻UPS的環(huán)流路徑上具備多個(gè)二極管，小于2V的電壓差根本形不成環(huán)流。
綠色化
綠色是指資源友好，環(huán)境友好。從本次移動(dòng)企標(biāo)來(lái)看，模塊化UPS滿(mǎn)載時(shí)輸入功率因數(shù)要達(dá)到0.99，50%負(fù)載率下效率要達(dá)到94%;高頻UPS滿(mǎn)載時(shí)輸入功率因數(shù)要達(dá)到0.98，50%負(fù)載率下效率要達(dá)到92%。一方面說(shuō)明移動(dòng)要求UPS具有高輸入功率因數(shù)，對(duì)外干擾小，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。另一方面要求UPS系統(tǒng)半載效率高，實(shí)現(xiàn)資源友好。
為什么移動(dòng)要特別關(guān)注UPS在半載時(shí)的效率?這是因?yàn)閁PS一般很難運(yùn)行在高負(fù)載率下，兩方面的因素會(huì)導(dǎo)致UPS實(shí)際運(yùn)行負(fù)載率的降低：一是進(jìn)行UPS系統(tǒng)配置時(shí)，最高負(fù)載率一般低于UPS系統(tǒng)容量的80%;其次，為了保障供電可靠性，UPS系統(tǒng)又常常采用冗余配置，進(jìn)而使負(fù)載率大幅降低，如最常見(jiàn)的1+1并機(jī)UPS系統(tǒng)的負(fù)載率不會(huì)超過(guò)40%。二是在初期規(guī)劃UPS系統(tǒng)時(shí)一般會(huì)考慮未來(lái)若干年的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)帶來(lái)的負(fù)載需求增加，這就導(dǎo)致在運(yùn)營(yíng)初期實(shí)際負(fù)載容量要遠(yuǎn)小于UPS系統(tǒng)額定容量。因此在低負(fù)載率下的高效率對(duì)用戶(hù)而言意義尤為重大，一個(gè)全負(fù)載率下均保持高效的UPS才是UPS綠色化的發(fā)展方向。可以預(yù)見(jiàn)，隨著技術(shù)發(fā)展，未來(lái)UPS在效率、諧波、功率因數(shù)等參數(shù)上的表現(xiàn)會(huì)進(jìn)一步提升，綠色UPS將成為UPS行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然要求。
模塊化
本次移動(dòng)集采相對(duì)往年最大的變化就是新增了模塊化UPS這一標(biāo)段，這意味著模塊化UPS這一機(jī)型已正式被中國(guó)移動(dòng)所認(rèn)可。而且從數(shù)量上來(lái)看，模塊化UPS標(biāo)段的需求共計(jì)159臺(tái)，作為新增的標(biāo)段數(shù)量已經(jīng)達(dá)到高頻UPS數(shù)量的25%，一定程度上反應(yīng)了國(guó)內(nèi)通信行業(yè)對(duì)模塊化UPS的旺盛需求。另外，作為引領(lǐng)諸多行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的風(fēng)向標(biāo)，國(guó)內(nèi)的ICT行業(yè)巨頭華為贏得此標(biāo)段最大份額也從側(cè)面印證了UPS模塊化這一發(fā)展趨勢(shì)。
眾所周知，可靠是用戶(hù)對(duì)供配電系統(tǒng)的第一訴求，而模塊化UPS之所以能獲得認(rèn)可，正是由于其在此方面具備不可替代的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在高冗余度及易于修復(fù)兩方面：首先，相比塔式機(jī)的N+1并機(jī)系統(tǒng)，模塊化UPS可以輕松的做到N+X模塊化冗余，而且在常見(jiàn)工況下，UPS負(fù)載率處在20%~50%之間，這意味著模塊化UPS即使損壞一半數(shù)目的模塊仍可以正常工作。其次，模塊化UPS具備熱插拔功能，通過(guò)更換故障模塊即可快速、準(zhǔn)確地完成修復(fù)，整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)無(wú)需轉(zhuǎn)維修旁路，最大程度保障供電可靠性。而塔式UPS需要故障定位、修復(fù)故障電路或單板，修復(fù)時(shí)需要轉(zhuǎn)維修旁路或者斷電，修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)且存在易于二次故障的風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)束語(yǔ)
綜合以上集采信息及業(yè)界情況，從性能需求及產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，高頻化、綠色化、模塊化無(wú)疑將成為未來(lái)幾年UPS行業(yè)的主要發(fā)展變革方向。各廠商需認(rèn)清市場(chǎng)的發(fā)展，集中打造高可用性的UPS來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，應(yīng)當(dāng)主動(dòng)放棄落后技術(shù)，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，為用戶(hù)提供安全可靠、易用智能、綠色環(huán)保的UPS，探索一條區(qū)別于傳統(tǒng)UPS的智能化發(fā)展的新思路。
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