专 辑 驱 动 装 置 与 电 源 技 术

富 士 时 报 Vol.C1 No.1 2009
电 源 技 术 在 能 源 与 环 境 解 决 方 案 中 的 应 用
Power Supply Technology for Energy and Environmental Solutions
专
辑
安 东 圭 司 Keiji Ando 松 原 正 刚 Masataka Matsubara 轻 部 邦 彦 Kunihiko Karube
富 士 电 机 利 用 自 身 雄 厚 的 电 力 电 子 技 术 提 出 了 能 源 与 环 境 解 决 方 案 。 例 如 : 在 网 络 数 据 中 心 上 , 富 士 电 机 不 仅 提 高 了 不 间
断 电 源 装 置 与 服 务 器 等 IT 设 备 的 内 置 电 源 电 路 的 效 率 , 同 时 还 提 出 了 空 调 相 关 设 备 的 节 能 方 案 。 在 产 业 领 域 , 富 士 电 机 提 供
了 以 电 梯 节 能 产 品 为 首 的 , 满 足 顾 客 需 求 的 紧 急 用 电 源 产 品 。 在 自 然 能 源 领 域 方 面 , 富 士 电 机 研 发 了 太 阳 能 电 池 用 高 效 电 力 调
节 器 大 大 地 提 高 了 节 能 效 率 , 为 环 境 保 护 做 出 了 卓 越 贡 献 。
Fuji Electric supplies power electronics technology for energy-saving solutions in the energy and environmental fields. For example, at an IDC
(internet data center), not only do we recommend increasing the efficiency of built-in power circuitry in such IT (information technology) devices as
UPS and servers, but also propose energy-saving solutions for air-conditioners and related equipment. In the industrial field, Fuji Electric provides
energy-saving solutions for elevators and also provides emergency power supplies that satisfy customer’s needs. In the natural energy field, Fuji
Electric helps lessen the burden on the environment through saving energy with high-efficiency power conditioners for use with solar cells.
前 言
1997 年 通 过 并 于 2005 年 开 始 生 效 的 《 京 都 议 定 书 》
中 规 定 , 在 2012 年 之 前 , 必 须 实 现 降 低 6% 温 室 气 体 排
量 ( 与 1990 年 相 比 ) 这 一 目 标 。 大 幅 减 少 消 耗 化 石 能 源 所
产 生 的 温 室 气 体 , 使 这 些 气 体 的 全 球 排 放 量 降 至 与 自 然 界 的
吸 收 量 相 同 的 水 平 的 同 时 , 追 求 富 裕 生 活 、 降 低 空 气 含 碳 量
是 当 今 世 界 的 潮 流 所 向 。
然 而 , 以 英 特 网 为 代 表 的 信 息 化 社 会 的 发 展 , 信 息 量
的 增 加 呈 现 出 爆 炸 性 趋 势 。 自 2003 年 起 之 后 的 三 年 之 内 ,
全 世 界 累 积 的 信 息 量 比 以 往 三 十 万 年 总 共 累 计 的 还 要 多 。 要
对 这 些 数 据 进 行 处 理 , 必 然 会 令 电 脑 的 电 力 消 费 急 剧 上 升 。
在 这 样 一 个 背 景 之 下 , 美 国 实 施 了 SOX 法 (Sarbanes-
Oxley Act 法 ), 而 日 本 也 修 改 了 本 国 的 商 法 , 且 开 始 对 相
关 企 业 进 行 管 理 ( 日 本 版 SOX 法 :《 金 融 商 品 交 易 法 》 的
一 部 分 规 定 )。 随 着 这 些 法 律 的 实 施 及 信 息 安 全 技 术 的 发
展 , 向 网 络 数 据 中 心 (Internet Data Center) 进 行 业 务 外
包 的 大 型 企 业 越 来 越 多 。 日 本 的 网 络 数 据 中 心 的 市 场 规 模 在
2012 年 将 达 到 3.3 兆 日 元 , 其 年 增 长 率 可 达 6%。
就 美 国 来 说 ,2006 至 2011 年 的 五 年 之 内 , 网 络 数 据
中 心 的 总 耗 电 量 增 加 了 一 倍 , 需 新 建 10 座 核 电 站 才 能 满 足
目 前 的 电 力 消 费 。 而 日 本 国 内 , 据 称 2025 年 的 英 特 网 上
来 往 的 信 息 量 将 增 加 至 约 现 在 的 两 百 倍 , 而 网 络 数 据 中 心 的
⑴
耗 电 量 也 会 达 到 现 在 的 2.5 倍 。 根 据 对 IT 设 备 耗 电 量 的 预
测 ,2025 年 日 本 全 国 的 耗 电 量 中 IT 设 备 的 耗 电 量 将 占 约
20%, 而 2006 年 这 一 数 值 仅 为 5% ⑵ 。
正 在 发 展 进 程 中 的 网 络 数 据 中 心 的 节 能 措 施 是 防 止 全 球
气 候 变 暖 的 一 个 重 要 环 节 , 并 且 对 IT 设 备 及 相 关 设 施 提 出
了 高 效 、 节 能 的 要 求 。
这 里 将 以 环 保 、 节 能 为 中 心 , 着 重 介 绍 富 士 电 机 在 网 络
数 据 中 心 方 面 的 节 能 成 果 。 同 时 , 还 将 介 绍 富 士 电 机 在 太 阳
能 发 电 、 低 含 碳 量 自 然 能 源 的 利 用 以 及 在 其 他 产 业 领 域 中 的
节 能 方 面 的 成 果 。
网 络 数 据 中 心 领 域 的 节 能 研 发
网 络 数 据 中 心 的 主 要 耗 电 量 中 ,IT 设 备 占 30%, 电 源
⑶
设 备 占 25%, 而 剩 下 的 45% 则 用 于 空 调 设 备 。 若 要 在 网
络 数 据 中 心 领 域 实 现 节 能 , 则 必 须 对 上 述 这 些 设 备 进 行 节 能
技 术 的 研 发 。
网 络 数 据 中 心 的 电 力 使 用 效 率 有 一 个 专 用 指 标 , 其 为
PUE(Power Usage Effectiveness)( 参 考 40 页 的 《 解 说
2》)。 通 常 , 网 络 数 据 中 心 的 PUE 大 小 约 为 2.5, 而 我 们
的 目 标 是 通 过 提 高 网 络 数 据 中 心 器 件 效 率 使 这 一 指 数 降 至 2
以 下 。
在 网 络 数 据 中 心 领 域 的 节 能 研 发 中 , 富 士 电 机 在 耗 电 量
大 的 空 调 关 联 设 备 上 不 仅 提 出 了 最 佳 空 调 系 统 计 划 。 同 时 ,
还 提 议 采 用 超 高 效 率 的 永 磁 式 同 步 电 动 机 ( 永 磁 电 机 )。 通
过 变 频 器 与 永 磁 电 机 的 结 合 , 将 效 率 提 高 到 94%, 从 而 达
到 节 能 效 果 。
此 外 , 在 电 源 装 置 的 节 能 方 面 , 采 用 低 能 耗 设 备 是 提 高
效 率 的 一 种 手 段 。 为 使 IT 设 备 的 供 电 装 置 — 不 间 断 电 源
也 具 有 与 采 用 低 能 耗 设 备 相 近 的 效 率 , 需 提 高 不 间 断 电 源 的
效 率 , 从 而 达 到 提 高 电 源 装 置 本 身 的 节 能 效 果 。
其 次 , 富 士 电 机 正 在 研 发 网 络 数 据 中 心 系 统 中 空 调 、 电
源 、IT 设 备 的 技 术 , 并 试 图 在 这 些 器 件 上 推 出 不 同 的 节 能
解 决 方 案 。 这 些 解 决 方 案 的 目 标 是 提 高 网 络 数 据 中 心 中 的 服
务 器 等 IT 设 备 内 部 电 源 电 路 的 效 率 并 降 低 这 些 电 路 的 耗 电
量 。
下 面 将 介 绍 富 士 电 机 利 用 电 力 电 子 技 术 进 行 电 源 及 IT
设 备 领 域 的 节 能 研 发 的 细 节 。
35(35)