摘要：本文就铅酸蓄电池和飞轮蓄能、超级电容器、燃料电池和锂离子电池四种备用电源解决方案，探讨其优缺点以及未来发展前景。

第1页:铅酸蓄电池的优缺点 第2页:飞轮储能技术和超级电容器技术 第3页:燃料电池和锂离子电池技术

　　
　　飞轮储能技术
　　
　　飞轮通常安装在UPS的底部，由交流市电驱动交流电动机旋转，从而带动同轴的惯性飞轮利用磁悬浮轴承同速旋转。当市电断电时，平时储存在惯性飞轮中的动能仍可不间断地带动发电机旋转，使发电机继续给负载供电。
　　
　　优势：
　　
　　第一， 无需占地面积。飞轮置于UPS内部，比起铅酸蓄电池组，不需要专门的放置室。
　　
　　第二， 环保无污染。飞轮储能系统不含有害化学物质，对环境的影响甚小。
　　
　　第三， 使用寿命长。飞轮通常的使用寿命为10年，且在工作过程中不影响其性能。
　　
　　第四， 较低的维护费用。飞轮的维护相对比较简单，与预防行的蓄电池维护相比要便宜得多。
　　
　　缺点：
　　
　　第一， 备份时间较短。铅酸蓄电池可以根据UPS的容量进行配置，应急时间可达数十分钟乃至几个小时。但是飞轮储能系统只能提供30秒的待机能耗，即便是安装多个飞轮，也只不过是几分钟而已，且不可以在线维护。
　　
　　第二， 更高的成本。飞轮系统的金属盘性能通常取决于轴承，此轴承每隔5年就必须更换，且价格昂贵。即便是采用飞磁悬浮轴承技术，价格依然是让人望而却步。
　　
　　第三， 部件更换费用昂贵。飞轮系统包含磁悬浮轴承、真空泵、磁力线圈等，这些部件的更换的时间间隔需按照厂商提出的建议，由于部件的特殊性，其费用要估算在系统的总成本里。
　　
　　虽然飞轮技术在不断地改善，但进展缓慢。因此，飞轮对进一步延长发电机在市电断电时的继续供电时间已无能为力，对大多数数据中心来说，30秒远远不能满足重要IT系统不间断运行的需求。
　　
　　飞轮的使用范围可以向适合它们的特定环境发展。例如医院，医院往往配备有发电机，并且可在市电断电后10秒钟投入使用，在这种前提下，飞轮的所提供的30秒待机能耗足够完成这一任务。对符合这种情况的客户，飞轮储能系统对他们具有一定的吸引力。
　　
　　超级电容器
　　
　　超级电容器采用了电化学双层原理，又叫双电层电容器(ElectricDoubleLayerCapacitor;EDLC)，也叫功率电容器(PowerCapacitor)，是一种介于普通电容器和二次电池之间的新型储能装置。超级电容器集高能量密度、高功率密度、长寿命等特性于一身，具有工作温度宽、可靠性高、可快速循环充放电和长时间放电等特点。
　　
　　优点：
　　
　　超级电容器与飞轮储能技术有着共同的优点。他们的体积更小，并且使用无毒害原料。即便是经常充放电也不会影响其性能和寿命。最重要的一点是，超级电容器是固态物体，没有可移动的部件，因此减少了维修量。
　　
　　缺点：
　　
　　超级电容器是一种提供待机能耗极短的脉冲电源。一个典型的超级电容器仅能提供10秒的待机能耗。和铅酸蓄电池相比，超级电容器也是昂贵的。平均而言，一个超级电容前期费用
　　
　　大约是一个等效铅酸蓄电池的1.5倍。
　　
　　在未来的3至5年，技术的进步可能是备份时间从10秒延长到30秒，不过这对数据中心关键负载来说仍远远不够，所以不可能普遍使用。不过，一旦超级电容器可以达到30秒待机能耗，以它的价格优势很可能代替飞轮储能技术，要做的只是设置一个有效的备用电源解决方案。