[發明專利]一種用于數據中心的模塊化電力裝置

在審

• 申請號: 201811248103.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109102912A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 鄭明光;唐特;嚴錦泉;陳煜;王煦嘉;劉鑫;陳瑜;田林;李崗
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: G21D1/02
• 分類號: G21D1/02;G21D1/00;G21D3/00;G21D3/04
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

一種用于數據中心的模塊化電力裝置，它包括1+N個核能發電系統模塊、輔助系統模塊組和控制系統模塊，核能發電系統模塊分別與輔助系統模塊組和控制系統模塊相連接，核能發電系統模塊的輸出端與數據中心相連接，核能發電系統模塊設置于地面以下；包括1+N個核能發電系統模塊，其中，N個核能發電系統模塊的發電量可滿足數據中心的用電量，實現數據中心全年不間斷供電；核能發電系統模塊功率小，體積小，采用非能動設計，可完全置于地下并淹沒于地下模塊存放水池間中并通過余熱導出裝置實現非能動余熱排出，采用整堆芯和一體化堆頂組件的換料方式，顯著地縮短了換料時間，可以顯著地提高對飛機撞擊、恐怖襲擊、颶風、地震等外部事件的抵御能力。

技術領域

本發明涉及一種模塊化電力裝置，特別涉及一種滿足不同大小的數據中心對電力供應要求的模塊化電力裝置。

背景技術

數據中心已經成為當今全球經濟發展的基石，信息系統的使用量正在急劇放大。數據中心滿足海量計算和數據存儲的同時，也產生巨大的能源消耗和溫室氣體排放。在計算和存儲技術沒有突破變革前，信息生產力和能源消耗將呈現同比幾何基數增長。據統計，目前全球數據中心的電力消耗總量已經占據了全球電力使用量的百分之三，預計到2020年將高達全球用電量的百分之五。數據中心的能源消耗也日益引起相關組織和機構的高度重視。數據中心要求能源具有極高的可靠性，能量密度高，占地面積小，綠色清潔，建造工期短，且具有一定的容量彈性和良好的經濟性。顯然，相比其他能源，核電最適合為數據中心提供電能。

國際上，美國能源部于2013年啟動了小型反應堆研究，其代表型號為采用非能動技術、完全一體化、自然循環的模塊化核電裝置Nuscale，目前該型號已經進入安全審查階段，具備實際消除場外應急的能力，可完全勝任數據中心供電的需求。除美國政府外，美國的大型互聯網公司，如谷歌、亞馬遜、微軟，都在投資反應堆技術研究。

目前，國內在運、在建的商用核電站，存在如下問題：

1、反應堆系統及其廠房，與發電系統及其廠房，體積較大，無法實現完全埋置于地下并完整淹沒于地下水池中。

2、反應堆系統其功率較大，堆芯余熱較大，且體積較大，高度較高，難以通過二次側非能動余熱導出系統實現堆芯余熱的排出，因而主要采用能動的方式進行余熱排出。

3、均采用循環換料的方式，循環換料方式需要取出燃耗深的燃料棒，換入新燃料棒，并調整其它燃料棒的位置，整個換料周期較長。

因此，特別需要一種用于數據中心的模塊化電力裝置，以解決上述現有存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于數據中心的模塊化電力裝置，針對現有技術的不足，采用核能發電系統，具有體積小、一體化程度高、安全性高、經濟性好、建造周期短和運行周期長的特點，通過不同數量的模塊化核能發電裝置，組合成不同的功率等級，滿足不同大小數據中心對電力供應的要求。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種用于數據中心的模塊化電力裝置，其特征在于，它包括1+N個核能發電系統模塊、輔助系統模塊組和控制系統模塊，所述核能發電系統模塊分別與所述輔助系統模塊組和所述控制系統模塊相連接，所述核能發電系統模塊的輸出端與數據中心相連接，所述核能發電系統模塊設置于地面以下。

在本發明的一個實施例中，所述N為1至15。

在本發明的一個實施例中，所述核能發電系統模塊安裝在一個水平放置的圓筒型鋼制筒體內且整體完全放置于地下并淹沒于地下模塊存放水池間中。

進一步，所述地下模塊存放水池間的水池深度大于等于10米，所述地下模塊存放水池間的水池容量大于等于500立方米。

進一步，所述圓筒型鋼制筒體的上表面布置有至少2列非能動余熱導出系統。