UPS 设计上不可中断，但它的未来并非如此

从机架级电池到BESS和固态变压器，新的电力架构正在重塑UPS在数据中心中的位置乃至是否还有其位置。

2026年10月6日

不间断电源（UPS）长期以来一直是数据中心供电链路中的关键环节，同时提供电力调节和冗余保障。随着基础设施在供电链路两端不断演进，这一核心角色正日益受到质疑。在负载侧，AI驱动的密度提升正从机架向外重塑设施。在电网侧，可再生能源、微电网和现场发电的更大规模整合正在改变输送到数据中心的电力特性。

尽管UPS对于确保正常运行时间仍然至关重要，但它也引入了风险，并可能导致停机。根据Uptime Institute的《2026年度故障分析》，在过去三年报告的IT服务中断中，电力相关问题造成的占比超过五分之一。在这些电力相关事件中，UPS故障是首要原因，占39%，高于转换开关故障（34%）和发电机故障（28%）。

同一份Uptime Institute Intelligence研究还指出了UPS电池带来的火灾风险：“近年来，数据中心重大火灾的频率逐渐上升，UPS系统中的锂离子电池是明显的促成因素。然而，这一事件数量的上升可能部分归因于新设施的快速建设，而非部署这些电池的固有风险。”

然而，对UPS在供电链路中地位的更大冲击，可能来自新兴技术和架构，它们是数据中心设计更广泛演进的一部分。

一场由来已久的转变始于超大规模云运营商，其独特的基础设施设计早于当前的AI时代。许多运营商采用了开放计算项目（OCP）的直流（DC）架构，配备分布式或机架级UPS系统，包括电池备份单元（BBU），与集中式UPS并存——甚至取而代之。

当前在所谓AI工厂中向更高电压直流（如800 V DC架构）推进的趋势，再次对UPS的角色构成挑战。边柜式电源柜的出现延伸了超大规模云提供商中已常见的分布式方案，并扩展规模以应对AI时代的极端机架密度。

此外，关于AI热潮是否已将优先级从韧性优先转向性能优先也存在争论，尤其是在大语言模型（LLM）训练方面。随着推理开始占据主导，很可能会出现方向修正，使持续可用性要求重新回到首要位置。

Socomec国际规范工程师Luka Grahek在2026年9月29日于布达佩斯举行的Data Center Event上表示，AI密度及相关的负载曲线波动正对UPS系统提出新的要求。“从电网侧来看，UPS需要应对深度电压骤升、中断、瞬态闪烁、谐波和间谐波。这些是我们过去已经了解的，”他说。“但来自负载侧的问题现在变得更加关键，因为我们面临这些峰值需求，而且是在非常短的突发中。”

Grahek补充说，当今的UPS系统必须应对AI工作负载带来的谐波失真增加。“我们看到的最大问题是周期性，因为你需要管理所有这些需求、所有这些峰值。所以，这是传统负载中未曾给UPS引入的问题，”他说。

Dell'Oro Group研究总监Alex Cordovil指出，大型训练集群能够在数秒内波动数十兆瓦，这实际上颠覆了UPS的职责。“现在与其说是保护IT负载免受电网影响，不如说是保护电网免受IT负载影响，”他说。“UPS已经多次被判死刑，但每次都以新的形式回归。”

BESS作为并行的韧性路径

除了AI对传统UPS设计造成的压力之外，新的电力架构正在涌现，其中最主要的是电池储能系统（BESS）。虽然BESS并非设计为传统UPS系统的直接替代品，但它可以提供一条替代的韧性路径。随着BESS部署加速，一些运营商可能将其视为演进韧性策略并合理调整——甚至消除——集中式UPS系统的一种方式。

例如，2025年，BESS供应商FlexGen Power Systems和电气承包商Rosendin宣布建立合作伙伴关系，开发公用事业规模的BESS，以支持不采用传统UPS系统的数据中心。“随着数据中心扩展规模以满足AI和超大规模计算的指数级需求，我们需要重新思考如何在现代数据中心园区内提供电力韧性，”FlexGen首席创新官Pasi Taimela表示。两家公司表示，BESS“配置为交互式UPS替代方案”可以减少电气占地和施工复杂性，同时提高能源效率和运营韧性。

向电池储能更广泛的转变——无论是在数据中心内部还是在电网层面——都可能重塑每个设施必须提供的韧性水平和类型。在这种情景下，UPS可能会从一个专注于韧性和电能质量调节的设备，演变为一个参与电能质量管理和电源仲裁的能源枢纽。“‘UPS’这个标签可能会变得不那么常见，而集中式部署的形态肯定会发生变化，”Cordovil说。“这项工作本身——调节电力并在电源之间进行仲裁——正变得更加重要，而不是相反。”

SST与混合变压器

另一项对UPS具有影响的创新是固态变压器（SST）的发展——供应商包括DGMatrix——这可能会在本十年末对UPS需求造成压力。根据Dell'Oro最近的一份更新，“预计固态变压器将从2029年开始对UPS需求产生显著影响，最初集中于那些已在很大程度上摆脱基于UPS架构的大型AI工厂。”

混合变压器专业公司Ionate的创始人兼首席执行官Matthew Williams告诉Data Center Knowledge，越来越多的客户正在寻求不依赖集中式UPS系统的替代电力传输技术。“我们正在与客户交流——相当多的客户正在研究如何改变他们的参考设计，以便可能不再需要UPS，”他说。“通过结合不同的技术、电池以及类似我们的[混合智能变压器]这样的方案，可以实现更好的整体系统效率。”

Ionate的混合智能变压器（HIT）融合了传统变压器的特性与SST技术的灵活性。虽然这可能不会消除UPS，但它可以减少所需的电池容量，从而提高整体效率。“与其为电池并不擅长的事情而过度配置电池，不如让电池用于备用电源，[并让]HIT来完成电力调节，”Williams说。

其他可能影响UPS设计和角色的创新包括超级电容器技术——它可以在毫秒级吸收和释放电力——以及新的电池化学体系，如钠离子、镍锌和磷酸铁锂（LFP）。

什么会改变，什么会保留

UPS不太可能在短期内从数据中心供电链中消失，尤其是考虑到服务于非AI工作负载的遗留站点拥有庞大的装机基础。然而，与其他遗留硬件一样，它将继续与颠覆性技术一同演进，一些运营商可能会选择一个对UPS依赖更少、甚至完全不再依赖UPS的未来。

Andrew Donoghue专注于为数据中心、关键基础设施和可持续技术等领域撰写新闻、分析和思想领导力内容。

他曾在Vertiv和Fujitsu等组织担任高级内容、战略和市场情报职务。他是多份有影响力报告的作者，涵盖可再生能源与数据中心、IT电源管理和数据中心冷却等主题。

Andrew曾为451 Research等分析公司工作，也曾在CBS Interactive和Incisive Media等商业出版公司担任高级编辑职务。他还参与了多个由欧盟委员会资助的IT研究项目，涉及数据中心能效和可持续性。

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