UPS行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人張廣明，最近三年一直忙于一件事，革掉傳統(tǒng)UPS（即交流UPS）的命。
像是與張廣明呼應(yīng)，今年3月份上市的中恒電氣（002364）近日發(fā)布公告，將投資5565萬元超募資金用于高壓直流電源系統(tǒng)（HVDC）產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。中恒電氣稱，HVDC在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域替代UPS是大勢(shì)所趨，2015年以后HVDC將會(huì)占領(lǐng)80%的UPS份額。
果真如此，將會(huì)對(duì)今年1月份上市的科華恒盛（002335）產(chǎn)生影響，科華恒盛是國產(chǎn)UPS中的佼佼者，其絕大部分收入來自UPS。而國內(nèi)UPS廠商近2000家，這些企業(yè)的飯碗也會(huì)受到影響。
通訊行業(yè)首現(xiàn)革新苗頭
1939年出生的張廣明畢生都在和電源打交道，自1964年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系計(jì)算機(jī)專業(yè)后，即在中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所電源研究室工作，是行業(yè)資深專家，目前為中國電源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)和專家委員會(huì)主席。
張廣明還擔(dān)任過多家國內(nèi)外著名UPS廠商顧問，他現(xiàn)在仍在關(guān)注UPS行業(yè)新技術(shù)，但是他認(rèn)為傳統(tǒng)UPS存在天然缺陷。在業(yè)內(nèi)專家看來，張廣明是直流UPS的主要倡導(dǎo)者和推手。
張廣明認(rèn)為，UPS產(chǎn)生的背景是由于電子元器件耐壓能力不夠，早期的計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置輸入電源必須經(jīng)過變壓器，這就決定了計(jì)算機(jī)必須由交流電供電，而如今隨著半導(dǎo)體器件的耐壓和開關(guān)性能的提高，計(jì)算機(jī)內(nèi)都采用了不帶工頻變壓器的開關(guān)電源。
這正是專家們推廣直流UPS新理念的重要前提。中恒電氣工作人員接受證券時(shí)報(bào)記者采訪時(shí)也表示，HVDC可以推出是由技術(shù)進(jìn)步帶來的，以前終端設(shè)備都采用交流電運(yùn)行，現(xiàn)在采用直流電亦可。
傳統(tǒng)UPS潰口自通信系統(tǒng)打開，自有原因。國內(nèi)最早探索用直流UPS替代傳統(tǒng)UPS的就是中國電信江蘇分公司，通訊系統(tǒng)率先試用直流UPS的原因是，通訊設(shè)備是用直流48V供電，如果UPS是直流供電，可省去很多麻煩。中恒電氣所生產(chǎn)HVDC，2009年6月份在中國電信江蘇無錫公司開始試用，隨后相繼在江蘇省擴(kuò)大試用范圍，目前已有50多個(gè)局站成功使用。
2010年3月工信部在杭州召開了全國電源會(huì)議，大力推廣使用HVDC。中恒電氣表示，據(jù)有關(guān)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)和專家預(yù)測(cè)，2010年HVDC在三大通信運(yùn)營商將開始試用推廣，隨后會(huì)在其他行業(yè)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域逐步推廣。
中銀國際分析師韓玲認(rèn)為，HVDC在通信領(lǐng)域的市場(chǎng)潛力大，該電源可以完全取代傳統(tǒng)的交流供電UPS。目前通信領(lǐng)域UPS每年新增采購額60億左右，其中可被HVDC替代的約占70%，相同功率下HVDC的售價(jià)約為UPS的70%，目前市場(chǎng)上只有中恒電氣、艾默生和中興通訊（000063）進(jìn)入，短期內(nèi)這三家企業(yè)將瓜分這個(gè)市場(chǎng)。
HVDC競(jìng)爭(zhēng)將在商業(yè)環(huán)節(jié)
目前正在運(yùn)行的IT設(shè)備都使用交流電源運(yùn)行，這是推廣直流UPS所遇第一個(gè)障礙。
山東大學(xué)教授、中國電源學(xué)會(huì)理事及交流電源專委會(huì)主任李建明認(rèn)為，改變現(xiàn)狀并不難，可以在設(shè)備出廠前安裝上直流交流通用電源，為直流UPS提供運(yùn)行環(huán)境。“技術(shù)上沒難度，成本也不高。”李建明同時(shí)還是山東山大華天科技股份有限公司總工，一直從事電力電子技術(shù)應(yīng)用研究。
ICTresearch咨詢公司總經(jīng)理呂天文認(rèn)為，推廣直流UPS關(guān)鍵要看政策，在行政手段下直流UPS馬上就可推開。
李建明的一個(gè)擔(dān)憂，來自直流UPS所用斷路器。交流電容易滅弧，而直流電則不同，一個(gè)250伏的交流斷路器，只能斷開28伏的直流電，這就對(duì)斷路器要求非常高，目前要求使用直流斷路器的，80%由交流斷路器替代，因?yàn)橹绷鲾嗦菲髻F且采購不便，需要到生產(chǎn)廠家定做。
“我們做過實(shí)驗(yàn)，斷路器無法斷掉直流電，一旦起火將一直燃燒下去，直到備用電源儲(chǔ)能耗盡，滅火器根本不起作用。” 李建明認(rèn)為，這將是直流UPS不得不重視的安全隱患。不過，對(duì)于這一點(diǎn)，張廣明告訴證券時(shí)報(bào)記者，這的確是一個(gè)值得重視的難題，但是已有解決技術(shù)。
另外一個(gè)難題則來自市場(chǎng)，呂天文表示：“企業(yè)沒有動(dòng)力去推動(dòng)直流UPS，同樣是10KVA的UPS，交流UPS可以賣10萬元，直流UPS只能賣6萬元。”
這也就容易理解，為何中恒電氣會(huì)積極推出直流UPS，該公司是UPS行業(yè)的陌生來客。同時(shí)也不難理解，科華恒盛為何并無進(jìn)入直流UPS打算�？迫A恒盛董秘林曉浙表示，截至目前公司還沒有做直流UPS的打算，“我想兩種產(chǎn)品各有存在空間和價(jià)值，關(guān)鍵看市場(chǎng)如何，我們還會(huì)專心做傳統(tǒng)UPS。”科華恒盛深扎金融領(lǐng)域，在通訊領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)并不明顯，或是其不著急進(jìn)入的原因之一。
呂天文認(rèn)為，直流UPS技術(shù)簡(jiǎn)單，一旦推廣，傳統(tǒng)UPS廠商將可很快進(jìn)入，外資電源廠商如艾默生、中達(dá)電通等早已做好準(zhǔn)備。中恒電氣工作人員表示，HVDC在技術(shù)上沒有壁壘，競(jìng)爭(zhēng)將在商業(yè)環(huán)節(jié)展開。
直流UPS優(yōu)勢(shì)明顯
林曉浙同時(shí)還表示，關(guān)于傳統(tǒng)UPS是否會(huì)被直流UPS取代，業(yè)內(nèi)專家尚無一致看法。
李建明認(rèn)為， 直流UPS還是一種處于試驗(yàn)階段的正在探索的技術(shù)，技術(shù)上沒有創(chuàng)新，和電力操作電源原理相似。但他堅(jiān)信這種技術(shù)路線將前途光明，“純粹從技術(shù)上看，傳統(tǒng)UPS的技術(shù)路線是不合理的。”
技術(shù)上，直流UPS有種種優(yōu)勢(shì)。交流UPS是將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，然后再轉(zhuǎn)化為交流電輸給終端設(shè)備。而直流UPS只需要將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，直接供給終端設(shè)備。由于節(jié)省了逆變器這個(gè)UPS中成本最高，最復(fù)雜的部件，交流UPS購置成本和運(yùn)營成本可降低20%-30%，總效率提高12-15%，可節(jié)電8%左右，而且更容易管理、維護(hù)。
張廣明認(rèn)為，這還不是直流UPS最主要優(yōu)點(diǎn)。“用UPS是為了防止停電，而現(xiàn)在UPS往往成為故障原因。”由于交流UPS結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元器件眾多，很容易出現(xiàn)單點(diǎn)故障、還會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)諧波源，對(duì)電網(wǎng)和系統(tǒng)本身形成干擾，而直流UPS則可保證穩(wěn)定性和可靠性，這對(duì)于電源要求高的數(shù)字機(jī)房和通訊系統(tǒng)尤為重要。
當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)可靠性不高是其自身無法改變的。張廣明認(rèn)為，傳統(tǒng)UPS設(shè)計(jì)方案并沒有給備用電源發(fā)揮作用的充分條件，備用電源要通過UPS最不可靠的環(huán)節(jié)逆變器向負(fù)載供電，這就造成備用電源供電途徑的不可靠，為讓備用能源供電更可靠，UPS供電系統(tǒng)不斷復(fù)雜化，這是造成UPS結(jié)構(gòu)臃腫、效率低下的根本原因。而在直流UPS中，備用電源可直接向負(fù)載供電，備用能源本身的可靠性比在傳統(tǒng)系統(tǒng)中提高30倍。
盡管中國電信江蘇公司探索使用直流UPS，但張廣明認(rèn)為，其設(shè)定的母線直流電壓240伏并不科學(xué)，現(xiàn)在國際上通用的應(yīng)為350-380伏。中國電信曾計(jì)劃將之作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)并未采納。
張廣明認(rèn)為，變革過程由技術(shù)應(yīng)用需要決定，直流UPS將在5-10年內(nèi)替代傳統(tǒng)UPS。
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UPS（Uninterruptible Power Supply）中文意思為“不間斷電源”，能在交流輸入正�；蛘弋惓r(shí)，確保負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定、可靠、不間斷供電，達(dá)到穩(wěn)壓、穩(wěn)頻，抑制浪涌、尖峰等因素，保證供電電能質(zhì)量。主要用于電子計(jì)算機(jī)中心、工業(yè)自動(dòng)化控制中心等重要場(chǎng)所。
UPS供電系統(tǒng)將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，然后再轉(zhuǎn)化為交流電輸入給用電設(shè)備，由AC/DC整流器、DC/AC逆變器、各級(jí)配電柜、各級(jí)濾波器、STS轉(zhuǎn)換開關(guān)(雙路供電系統(tǒng)用)、電池組、變壓器等設(shè)備和環(huán)節(jié)組成。
相對(duì)于近年來提出的直流UPS，傳統(tǒng)意義上的UPS也被稱為交流UPS。
直流UPS和交流UPS一樣用于確保在主電源中斷時(shí)連續(xù)供電，不過直流UPS是將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，然后直接供應(yīng)用電設(shè)備。相對(duì)于交流UPS，直流UPS由于減少了變換環(huán)節(jié)，其自身的效率和安全性提高，加上采取并聯(lián)運(yùn)行，其整機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率得以明顯提升。HVDC為高壓直流電源系統(tǒng)，屬直流UPS。
