HỆ THỐNG BESS TRUNG TÂM DỮ LIỆU
Hệ thống BESS trung tâm dữ liệu là giải pháp thiết yếu đảm bảo nguồn điện liên tục, sạch và ổn định cho các cụm server, giúp bảo vệ dữ liệu, tối ưu vận hành và giữ vững hạ tầng số quốc gia.
Hệ thống BESS trung tâm dữ liệu (Battery Energy Storage Systems for Data Centers) là mô hình lưu điện chuyên dụng, sử dụng công nghệ UPS pin lithium hiện đại để đảm bảo nguồn điện liên tục cho hạ tầng CNTT.
Trung tâm dữ liệu (DC) đóng vai trò tối quan trọng trong nền kinh tế số, lưu trữ hàng tỷ bản ghi, giao dịch và nền tảng dịch vụ số. Vì vậy, yêu cầu về nguồn điện dự phòng ICT không chỉ dừng ở độ sẵn sàng cao mà còn phải có khả năng đáp ứng tức thì, độ méo thấp, bảo vệ tần số và điện áp ổn định.
Không giống các bộ lưu điện truyền thống (VRLA), hệ thống lưu điện cho server sử dụng BESS có thời gian chuyển mạch nhanh (<10ms), độ an toàn cháy nổ cao, tuổi thọ gấp 2–3 lần, đồng thời giảm không gian lắp đặt và chi phí vận hành.
Cùng với xu thế xanh hóa trung tâm dữ liệu và tích hợp năng lượng tái tạo, hệ thống BESS trung tâm dữ liệu đang trở thành một trong các thành phần không thể thiếu trong mô hình DC hiện đại, theo định hướng quốc gia số và Quy hoạch điện VIII.
2.1 Cấu trúc hệ thống BESS trung tâm dữ liệu
Một hệ thống BESS trung tâm dữ liệu tiêu chuẩn gồm các thành phần chính:
Pin lithium UPS chuyên dụng
Loại cell LFP hoặc NMC, tuổi thọ 8000–12000 chu kỳ, hệ số an toàn cao, tích hợp hệ BMS giám sát đa tầng, làm việc liên tục 24/7 trong điều kiện nhiệt độ từ 15 – 45°C, bảo vệ chống quá nhiệt – quá dòng.
PCS – inverter hai chiều cấp công nghiệp
Công suất từ 50 – 500 kW, tương thích UPS, tích hợp công nghệ chuyển đổi tức thời AC/DC với độ méo hài <2%, chuẩn sóng hình sine hoàn chỉnh, hệ số công suất cosφ = 1.
UPS pin lithium và ATS chuyên dụng cho DC
Dạng online double conversion, hỗ trợ nguồn đa lớp, phân tải A/B hoặc dự phòng N+1, thời gian chuyển đổi 0 ms với thiết bị ICT nhạy cảm.
Tủ phân phối tải ICT – rack PDU
Phân tải tới từng rack server, giám sát nhiệt độ, điện áp, dòng điện riêng từng nhánh, bảo vệ chống sốc điện, tích hợp SNMP/Modbus.
Hệ thống SCADA – EMS quản lý năng lượng số
Theo dõi trạng thái SOC, SOH, cảnh báo lỗi, lịch sạc – xả thông minh, tối ưu chi phí TOU, tích hợp AI dự đoán sự cố.
Tủ kỹ thuật – phòng BESS – cơ chế an toàn cháy nổ
Thiết kế dạng cabinet hoặc container IP55 – IP65, có hệ thống khí trơ (FM200, Novec), cảm biến khí, cảm biến rung – nhiệt, ngắt E-Stop, lớp vỏ đạt tiêu chuẩn chống cháy lan EI90.
2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống BESS trung tâm dữ liệu
Trong điều kiện lưới điện ổn định, hệ thống BESS trung tâm dữ liệu duy trì trạng thái sạc đầy (>90% SOC), luôn sẵn sàng cấp nguồn. Nguồn điện chính vẫn cấp từ lưới thông qua UPS online, giúp cách ly dao động điện áp và xung nhiễu.
Khi lưới mất điện hoặc xảy ra bất ổn, hệ thống lập tức kích hoạt xả qua inverter – UPS, cấp nguồn dự phòng cho toàn bộ hệ thống CNTT, mạng core, máy chủ, lưu trữ và thiết bị truyền dẫn. Thời gian phản hồi <10ms, không ảnh hưởng đến trạng thái của dịch vụ.
Trường hợp trung tâm dữ liệu có điện mặt trời hoặc diesel, UPS pin lithium có thể phối hợp đóng cắt qua ATS, đảm bảo tối ưu chi phí năng lượng và hiệu suất tiêu thụ.
Khi nguồn điện chính được khôi phục, BESS sẽ tự động chuyển sang chế độ sạc theo lập trình EMS, sạc nhanh hoặc duy trì, tùy vào trạng thái pin, thời điểm và giá điện.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình của hệ thống BESS trung tâm dữ liệu
| Hạng mục kỹ thuật | Tham số kỹ thuật đặc trưng |
| Công nghệ pin | UPS pin lithium (LFP hoặc NMC, Class III cho server) |
| Dung lượng pin hệ thống | 100 – 2000 kWh (modul 5 – 15 kWh/cell), thiết kế dạng rack |
| PCS (Power Conversion System) | 50 – 500 kW, tích hợp bypass, bảo vệ ngắn mạch, độ méo sóng < 2% |
| Hiệu suất sạc – xả | 94 – 97% (với tải từ 30–80%) |
| Chu kỳ hoạt động | 8000 – 12000 lần, tuổi thọ >10 năm |
| ATS chuyển mạch | 0 – 10 ms (phối hợp với UPS online) |
| UPS công nghiệp | Online double conversion, thời gian đáp ứng < 4 ms |
| Hệ thống PDU – rack server | Giám sát điện áp – dòng – nhiệt độ riêng từng nhánh |
| Khả năng mở rộng | Modular, hỗ trợ đấu song song – dự phòng N+1 |
| Điều kiện môi trường | 15°C – 45°C, độ ẩm <95%, không ngưng tụ |
| Giao thức điều khiển | Modbus TCP/IP, SNMPv3, BACnet, RS485, SCADA |
| Phần mềm EMS | Theo dõi SOC, cảnh báo lỗi, phân tích hiệu suất – lịch sử tải trọng |
3.2 Tiêu chuẩn quốc tế cho hệ thống BESS trung tâm dữ liệu
Để đạt mức an toàn và độ tin cậy cao trong môi trường vận hành liên tục 24/7, hệ thống BESS trung tâm dữ liệu cần tuân thủ các bộ tiêu chuẩn sau:
Tiêu chuẩn về pin lithium cho hệ thống lưu điện cho server
IEC 62619 – Pin lithium cố định, độ an toàn công nghiệp
UL 1973 – Lưu trữ tĩnh trong môi trường ICT – critical use
IEC 62133 – Yêu cầu kỹ thuật pin thứ cấp dùng cho hệ thống kín khí
UN38.3 – Quy định vận chuyển an toàn pin lithium toàn cầu
Chuẩn về inverter – UPS – ATS – ICT power
IEC 62040 – Bộ lưu điện (UPS) cho trung tâm dữ liệu quy mô lớn
IEC 62109-1/2 – An toàn cho PCS – inverter cấp công nghiệp
IEEE 446 – Khuyến nghị về thiết kế cấp điện khẩn cho trung tâm dữ liệu
ISO/IEC 30134 – Chỉ số đánh giá hiệu quả năng lượng cho DC (PUE/DCiE)
NFPA 70 – NEC – Mã điện quốc tế áp dụng cho hạ tầng CNTT
Tiêu chuẩn quản lý an toàn – phòng cháy
UL 9540A – Đánh giá cháy lan hệ pin lithium trong môi trường kín
ISO 45001 / ISO 27001 – Quản lý an toàn, bảo mật hệ thống điện – dữ liệu
ISO 50001 – Quản lý hiệu suất năng lượng cho DC, Cloud, Edge center
3.3 Thương hiệu thiết bị theo phân khúc
ETEK khuyến nghị 3 thương hiệu thiết bị chuyên dùng cho hệ thống BESS trung tâm dữ liệu, theo từng phân khúc triển khai:
Phân khúc cao cấp – Vertiv Lithium UPS + Gotion BESS (Mỹ – Trung)
Dải UPS từ 100 – 800 kVA, pin lithium có thời gian đáp ứng tức thì, tích hợp SCADA, quản lý qua cloud, phù hợp Data Center Tier III–IV
Tính năng bảo vệ ICT theo tiêu chuẩn ASHRAE, phối hợp PDU thông minh, độ méo sóng đầu ra <1%
Phân khúc trung cấp – Huawei SmartLi UPS + FusionPower 6000 (Trung Quốc)
Giải pháp “power module all-in-one”: UPS + pin lithium + EMS trong 1 tủ
Dung lượng pin mở rộng từ 100 – 1200 kWh, PCS 100–500 kW, tích hợp AI cảnh báo lỗi
Phù hợp cho DC cấp tỉnh, doanh nghiệp viễn thông, trung tâm lưu trữ dữ liệu ngành tài chính
Phân khúc phổ thông – Growatt MOD Series + Pylontech US5000 (Trung Quốc)
Inverter hybrid 30 – 100 kW, pin lithium rack 4.8 – 7.2 kWh, UPS 1 – 40 kVA
Giải pháp phù hợp cho cụm server nhỏ, Edge DC, phòng máy backup của doanh nghiệp vừa và nhỏ
Tối ưu chi phí đầu tư, dễ bảo trì – dễ mở rộng
Tất cả các thiết bị đều đạt chuẩn quốc tế, có sẵn hàng tại Đông Nam Á, Trung Đông và sẵn sàng tích hợp theo yêu cầu kỹ thuật do ETEK cung cấp.
4.1 Lợi ích vận hành – tài chính – an ninh dữ liệu
Hệ thống BESS trung tâm dữ liệu mang đến các giá trị cốt lõi trong vận hành hạ tầng CNTT 24/7:
Cấp điện liên tục không gián đoạn cho hệ thống máy chủ
Duy trì nguồn sạch, ổn định cho server, router, thiết bị storage, load balancer. Bảo vệ hiệu quả các phiên truy cập, giao dịch, dữ liệu số.
Giảm phụ thuộc vào máy phát – sạch hơn – êm hơn
Loại bỏ nguy cơ mất điện trong thời gian khởi động máy phát. Không tiếng ồn, không khí thải, dễ kiểm soát từ xa.
Tối ưu hóa chi phí điện – tận dụng biểu giá thấp điểm
Sạc UPS pin lithium vào ban đêm – xả khi giá điện cao (giờ hành chính). Giảm chi phí vận hành lên đến 30% so với hệ thống chỉ dùng UPS – máy phát.
Tăng chỉ số hiệu quả năng lượng (PUE) cho DC
Giảm tải cho UPS, giảm thời gian làm việc của máy phát, giảm tổn thất trong khâu chuyển đổi năng lượng – giúp cải thiện PUE về gần 1.3–1.5.
Bảo vệ dữ liệu – tránh hư hỏng thiết bị phần cứng
Nguồn điện ổn định giúp kéo dài tuổi thọ ổ cứng, bộ nhớ, mainboard server. Giảm nguy cơ mất dữ liệu do tắt đột ngột, mất session, chập chờn điện.
4.2 Ứng dụng hệ thống BESS trong các mô hình trung tâm dữ liệu
Data center Tier III – IV – trung tâm dữ liệu quốc gia
Hệ thống BESS trung tâm dữ liệu đóng vai trò trung tâm trong sơ đồ cấp nguồn N+1, cấp điện tức thì cho toàn bộ hệ thống Core DC – Edge DC – Storage – NOC.
Trung tâm lưu trữ dữ liệu ngành ngân hàng, bảo hiểm, viễn thông
Hệ thống hệ thống lưu điện cho server sử dụng BESS giúp bảo đảm thời gian phản hồi <10 ms, phù hợp với yêu cầu khắt khe của các hệ thống có SLA cao.
Cụm server doanh nghiệp – trung tâm dữ liệu thành phố
Cấu hình dạng hybrid (grid + BESS + solar), kết hợp với các hệ thống cooling thông minh, giảm tải cao điểm, cải thiện hệ số công suất cosφ.
Cụm IDC nhỏ – Edge center tại địa phương – khu công nghiệp
Triển khai nhanh với BESS dạng rack hoặc container 50 – 300 kWh, phục vụ cho hạ tầng ICT vùng sâu – biên giới – cảng biển – trung tâm logistics.
5.1 Thiết kế chuyên biệt cho môi trường vận hành ICT liên tục
ETEK xây dựng hệ thống BESS trung tâm dữ liệu theo sơ đồ cấp nguồn N+1 hoặc 2N, kết hợp đo phụ tải, đo chất lượng điện năng, phân tích điện áp theo thời gian thực.
Chúng tôi sử dụng phần mềm ETAP, HOMER Pro và PVsyst để mô phỏng tải thực tế, cân bằng công suất và kiểm soát năng lượng theo cấp PDU.
5.2 Thiết bị đạt chuẩn quốc tế – cấu hình linh hoạt – mở rộng
ETEK cung cấp inverter – UPS pin lithium – BMS – ATS tích hợp sẵn SCADA.
Đảm bảo tính đồng bộ, tương thích thiết bị ICT nhạy cảm, không gây sụt áp.
Tùy chọn tủ trong nhà – ngoài trời – lắp trên sàn nâng hoặc rack DC chuyên dụng.
5.3 Đã triển khai tại Việt Nam – hỗ trợ dự án quốc tế
ETEK đã triển khai các hệ thống BESS trung tâm dữ liệu tại HCM, Hà Nội, Bình Dương, Đà Nẵng cho IDC, cloud, viễn thông.
Chúng tôi cũng thực hiện dự án ở Đông Nam Á và Trung Đông, hỗ trợ thiết kế điện 220/380/415V – 50Hz/60Hz theo lưới địa phương.
5.4 Hệ thống EMS – SCADA quản lý 24/7 – AI dự báo lỗi
Cảnh báo SOC thấp, lỗi BMS, nhiệt độ cell bất thường, mất pha, sụt áp.
Giao diện quản lý web-based, giám sát từng modul, tủ rack, tải từng nhánh, tích hợp dữ liệu PUE/DCiE.
5.5 Bảo trì – thay thế module nhanh – linh kiện sẵn kho
ETEK luôn có sẵn inverter 30–100 kW, UPS 10–200 kVA, pin 5–15 kWh/module.
Cam kết thay thế trong vòng 48–72h, không làm gián đoạn vận hành server.
5.6 Sẵn sàng cho dự án BESS trung tâm dữ liệu quốc tế
ETEK có năng lực xuất khẩu tủ BESS, thiết bị phụ trợ, và hỗ trợ đội ngũ kỹ thuật cấu hình – lắp đặt – giám sát từ xa cho các trung tâm dữ liệu ngoài nước.
*Sản phẩm và dịch vụ liên quan: