Aug 07, 2026
O armazenamento de energia em bateria entra no design de um centro de dados quando o operador precisa de uma resposta mais rápida do que um conjunto gerador pode fornecer, menores emissões durante a operação em espera, ou ambos. Na maioria dos designs atuais, ele funciona junto com a geração a diesel em vez de substituí-la, porque a cobertura para interrupções prolongadas ainda depende de combustível ou de uma capacidade de energia grande o suficiente para a duração requerida.
Este artigo apresenta as capacidades que importam para cargas críticas, as configurações MPMC HBD-A documentadas em escala de centro de dados, e as questões de design a serem resolvidas antes de selecionar um sistema.
Sistemas de armazenamento de energia em bateria containerizados da Série MPMC HBD-A.
A cadeia de energia de um centro de dados tradicionalmente divide a responsabilidade entre dois ativos. O UPS cobre os segundos entre a falha da rede elétrica e a disponibilidade do gerador. O conjunto gerador cobre a própria interrupção.
Três pressões estão mudando esse arranjo.
A primeira é a contabilização de emissões. Testes e horas de funcionamento do gerador em espera são cada vez mais reportados, e o tempo de funcionamento a diesel é uma linha visível nesse relatório.
A segunda é a interação com a rede. Cobranças por demanda, pagamentos por capacidade e programas de suporte à rede tornam um ativo que pode descarregar sob comando comercialmente relevante, e não apenas defensivo.
A terceira é a integração de renováveis. A geração solar no local ou contratada produz excedente em momentos que não coincidem com a demanda da instalação, e o armazenamento é o mecanismo que reconcilia os dois.
Nenhum destes elimina o requisito de confiabilidade. Eles mudam o que a cadeia de confiabilidade é solicitada a incluir.
Quatro características separam um sistema de bateria adequado para suporte a carga crítica de um produto de armazenamento de uso geral.
Velocidade de resposta. Cargas críticas não podem tolerar uma lacuna. Sistemas de bateria respondem em milissegundos, por isso podem fazer a ponte em distúrbios que uma sequência de partida de gerador não consegue.
Formação de rede e partida a frio. Um sistema que apenas segue uma referência de rede existente não pode restabelecê-la. A capacidade de formação de rede permite que a bateria defina tensão e frequência por si mesma, e a partida a frio permite que o local restaure sua própria rede após uma interrupção sem esperar pela concessionária.
Potência e energia na proporção correta. A potência nominal determina quanta carga pode ser suportada. A capacidade determina por quanto tempo. Um sistema de alta potência com energia limitada não pode cobrir um evento prolongado, e um sistema de alta energia com potência limitada não pode suportar a carga total.
Química e controle térmico. Para uma instalação próxima a infraestrutura crítica, a química das células, o gerenciamento térmico e a proteção contra incêndio são restrições de design e não preferências.
Série MPMC HBD-A, HBD-1000-2000
A série HBD-A da MPMC é a linha estacionária, conectada à rede, documentada para aplicações comerciais, industriais e de maior escala.
| Modelo | Potência AC nominal | Capacidade da bateria | Vida útil do ciclo a 90% DOD | Refrigeração |
|---|---|---|---|---|
|
HBD-125-260 |
125 kW |
261 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-210-410 |
210 kW |
418 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-250-1000 |
250 kW |
1.045 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-500-1000 |
500 kW |
1.045 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-1000-2000 |
1.125 kW |
2.170 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-DC 410 |
Acoplado em CC, 0,5P |
418 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
|
HBD-DC 5000 |
Acoplado em CC, 0,5P |
5.015 kWh |
8.000 ciclos |
Líquido |
Características comuns listadas em toda a série são células LFP 314 Ah, resfriamento líquido em todos os modelos, proteção do sistema IP54 e proteção do pacote de baterias IP67, uma faixa de operação de −20°C a +55°C com redução de desempenho acima de 45°C, supressão de incêndio por aerossol conforme CE, e uma altitude máxima de 3.000 m com redução de desempenho acima de 2.000 m.
O HBD-250-1000 e o HBD-500-1000 ilustram diretamente o ponto potência-energia. Ambos listam 1.045 kWh de capacidade, mas um é classificado em 250 kW e o outro em 500 kW. A escolha entre eles depende se o local precisa de maior duração com menor potência ou menor duração com maior potência.
O MPMC lista os seguintes modos para sistemas HBD-A e microgrid. Cada um faz algo diferente em um contexto de carga crítica.
| Modo | O que faz | Relevância para um centro de dados |
|---|---|---|
|
PQ |
Controla potência ativa e reativa enquanto conectado à rede |
Aparelhamento de pico, gestão de demanda, despacho programado |
|
VF |
Controla tensão e frequência independentemente |
Operação fora da rede quando a concessionária está indisponível |
|
VSG |
Emula inércia de máquina síncrona |
Suporte de estabilidade em redes fracas ou com muitos inversores |
|
Partida a frio |
Restaura a energia de forma independente após uma queda |
Recuperação do local sem esperar pela restauração da concessionária |
|
Formação de rede |
Estabelece uma rede estável onde não existe |
Operação isolada da instalação ou de uma seção definida dela |
|
Redução de picos e balanceamento de carga |
Despacho orientado por EMS contra o perfil de demanda |
Reduz a demanda máxima faturada sem ligar um conjunto gerador |
Se um determinado local precisa de todos esses recursos depende da sua conexão à rede e do seu objetivo de resiliência. Uma instalação com uma conexão forte à concessionária e um UPS convencional pode precisar apenas de redução de picos e armazenamento de energia renovável. Uma instalação em uma região com rede fraca pode precisar do conjunto completo.
Existem três mecanismos distintos, e eles devem ser avaliados separadamente porque se aplicam a locais diferentes.
Redução do tempo de funcionamento do gerador. Onde o conjunto gerador atualmente liga para distúrbios curtos ou picos breves, a bateria pode cobrir esses eventos. A economia é proporcional à frequência desses eventos.
Maior autoconsumo de energia renovável. A produção solar e a demanda da instalação raramente coincidem. Armazenar o excedente do meio-dia para uso à noite aumenta a proporção da geração no local que é realmente consumida em vez de exportada ou reduzida.
Gestão de picos sem combustão. Onde uma instalação atualmente opera um conjunto gerador para reduzir picos de demanda faturada, a bateria pode desempenhar a mesma função sem emissões locais.
O terceiro mecanismo geralmente é o mais fácil de quantificar, porque a estrutura tarifária fornece a aritmética. O primeiro depende de estatísticas de interrupção que variam amplamente por localização. Qualquer alegação de redução de emissões deve ser baseada nos dados próprios do local, e não em uma porcentagem genérica.
Um arranjo híbrido de energia para data center normalmente aloca funções da seguinte forma.
| Ativo | Função primária | Função secundária |
|---|---|---|
|
Fornecimento de utilidades |
Operação normal |
Recarregamento da bateria durante períodos de baixa demanda |
|
UPS |
Suporte imediato para carga de TI |
Não aplicável |
|
Sistema de bateria HBD-A |
Resposta rápida, redução de pico, armazenamento renovável |
Energia de ponte durante sequência de partida do gerador |
|
Conjunto gerador a diesel em container |
Cobertura para interrupção sustentada |
Recarregamento da bateria durante ilhamento prolongado |
|
Solar PV, onde instalado |
Compensação de geração diurna |
Fonte de carregamento da bateria |
|
EMS e SCADA |
Despacho, monitoramento, relatórios |
Gerenciamento de alarmes e retenção de dados |
A plataforma de controle publicada pela MPMC inclui um EMS e SCADA desenvolvidos internamente com monitoramento remoto em tempo real, gerenciamento de alarmes e falhas, relatórios automatizados, retenção de dados por 10 anos, uma estrutura de cibersegurança nível SL3 e comunicação via satélite Starlink como link de backup.
Para o lado de geração desta arquitetura, a configuração documentada do centro de dados da MPMC lista de um a quatro conjuntos geradores diesel containerizados de 1.000 a 3.000 kVA por unidade, alimentados por CUMMINS, PERKINS ou MTU, com DSE 4520 MKII para falha automática da rede ou DEIF AGC 150 para sincronização paralela, C4 anticorrosão como padrão com C5 opcional, e opções de tanque de combustível embutidas para 6, 8, 12 ou 24 horas de autonomia.
As referências de projetos publicados pela MPMC relevantes para esta discussão incluem o seguinte.
| Projeto | Escala | Configuração e função documentadas |
|---|---|---|
|
Usina de energia verde, Hungria |
8 MWh |
HBD-500-1000 × 2 e HBD-1000-2000 × 3; regulação de frequência, redução de pico, balanceamento de carga |
|
Planta de armazenamento FM conectada à rede, Holanda |
8 MWh |
Série HBD-A, 2 MWh × 4 unidades |
|
Sistema BESS entregue à Europa |
8 MWh |
HBD-1000-2000A, arquitetura paralela dual-PCS, 2.097 kWh por unidade em 5 unidades, contêiner 20HQ, revestimento C4, IP55, isolamento aerogel |
|
Armazenamento para redução de pico, Holanda |
3,2 MWh |
Séries HBD-A e HBD-R com 125 kW / 260 kWh e 100 kW / 200 kWh |
|
Centro de dados, EAU |
3 MW |
Motor MTU 20V4000 G63LF, alternador LEROY SOMER LSA 53.2 XL13, 50 Hz a 6 kV |
Os projetos europeus listados acima são implantações de serviços de rede e industriais, e não instalações de centros de dados. Eles indicam a escala e configuração fornecidas pela MPMC, e devem ser interpretados como evidência de capacidade, e não como referências de centros de dados.
• Qual é a carga crítica em kW, e qual proporção dela a bateria deve suportar?
• Por quanto tempo esse suporte deve durar antes que o conjunto gerador assuma ou a concessionária retorne?
• É necessário formação de rede ou partida a frio, ou o sistema sempre operará com uma referência de rede presente?
• Qual é o arranjo de transferência entre a concessionária, bateria e conjunto gerador, e é necessária uma transição sem interrupções? A MPMC lista a comutação contínua on-grid e off-grid como padrão na série HBD-R e a comutação por lacuna como padrão na HBD-A, configurável mediante solicitação.
• Quais são as condições ambientais no ponto de instalação e qual derating se aplica?
• Quais são os requisitos locais de incêndio, elétricos e de licenciamento para uma instalação de bateria deste porte?
• Como o sistema será integrado com as plataformas existentes de gerenciamento e monitoramento predial?
• Qual é a contagem anual esperada de ciclos e como isso se compara com a classificação de 8.000 ciclos a 90% de profundidade de descarga?
• Qual garantia se aplica? Os termos HBD-A publicados pela MPMC são de 5 anos ou 2,2 MWh/kWh de produção total para o sistema e 10 anos ou 4,3 MWh/kWh para o desempenho da bateria, com retenção no fim da vida útil de pelo menos 70%. A validade da garantia de desempenho da bateria é condicionada à manutenção da temperatura da caixa da bateria entre 0°C e 25°C e umidade igual ou inferior a 80%.
Em geral, não, nas densidades e custos de energia atuais. Pode reduzir o tempo de funcionamento do gerador e cobrir eventos curtos. A substituição total exigiria capacidade de energia instalada suficiente para a interrupção mais longa credível, o que raramente é econômico em escala de data center.
A resposta da bateria é medida em milissegundos. Um conjunto gerador deve ligar, atingir a velocidade e aceitar carga, o que é uma sequência medida em segundos. É por isso que os dois geralmente são especificados juntos, e não como alternativas.
A MPMC lista células LiFePO₄ (LFP) em todas as séries BESS. A série HBD-A é listada com células de 314 Ah. O projeto de 8 MWh na Europa está documentado com pacotes de baterias CATL 1P52S.
A MPMC lista modo VF, partida a frio e formação de rede entre os modos suportados, que são as funções necessárias para operação off-grid. A configuração aplicável deve ser confirmada para o modelo e projeto específicos.
A estrutura tarifária, a frequência e duração dos eventos na rede, a meta de emissões e a utilização do ativo. Estes são específicos do local, portanto a avaliação deve ser construída a partir dos próprios dados de carga e interrupção da instalação.