UPS 在设计上是不可中断的。它的未来却并非如此。

从机架级电池到 BESS 和固态变压器，新的电源架构正在重塑 UPS 在数据中心中的位置以及是否还应有其一席之地。

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要素，既提供电源调节，也提供弹性保障。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 驱动的密集化正在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高程度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，但它也会引入风险，并可能导致停机。根据 Uptime Institute 的《2026 年年度中断分析》，在过去三年报告的信息技术服务中断中，与电力相关的问题造成了超过五分之一。在这些与电力相关的事件中，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%）。

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Uptime Institute Intelligence 的同一项研究指出了 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一个明显的促成因素。然而，事件数量的上升可能部分是由新设施的快速建设所解释，而非部署这些电池的固有风险。”

然而，UPS 在供电链路中地位的更大颠覆，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。

一场长期持续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）基于直流（DC）的架构，并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推进的趋势，例如 800 V DC 架构，再次挑战了 UPS 的角色。边车式电源机柜的出现扩展了超大规模云提供商中已常见的分布式方法，并将其规模化以应对 AI 时代的极端机架密度。

关于 AI 热潮是否已将优先级从弹性优先转向性能优先，尤其是对于大语言模型（LLM（大语言模型））训练，也存在争论。随着推理开始占据主导，可能会发生路线修正，使持续可用性要求重新回到首要位置。

AI 负载正在改写 UPS 要求

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近期数据中心活动上表示，AI密度及相关的负载曲线波动正在对UPS系统提出新的要求。“从电网侧来看，UPS需要管理深度电压骤升、中断、瞬态闪烁、谐波和间谐波。这是我们从过去就已经了解的情况，”他说。“但现在来自负载侧的问题正变得更加关键，因为我们面临这些峰值需求，而且是在极短的突发中出现的。”

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Grahek补充说，当今的UPS系统必须应对AI工作负载带来的日益增加的谐波失真。“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几秒内波动数十兆瓦的能力实际上已经颠覆了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已经被宣判过几次死刑，但每次它都以新的形式回归。”

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BESS作为并行韧性路径

除了AI对传统UPS设计施加的压力之外，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，但它可以提供一条实现韧性的替代路径。随着BESS部署加速，一些运营商可能将其视为一种方式来演进其韧性策略，并合理配置——甚至消除——集中式UPS系统。

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以支持无需传统UPS系统的数据中心。“随着数据中心扩展以满足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整个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”可以减少电气占地面积和施工复杂性，同时提高能源效率和运营韧性。

向电池储能的更广泛转变——无论是在数据中心内部还是在整个电网中——都可能重塑每个设施必须提供的韧性水平和类型。在这种情况下，UPS可能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，集中式部署的形态肯定会发生变化，”Cordovil说。“但其工作本身——调节电力和在电源之间进行仲裁——正变得更加重要，而非更不重要。”

SST和混合变压器

另一项对UPS有影响的创新是固态变压器（SST）的发展——来自包括DGMatrix在内的供应商——这可能会在本十年末对UPS需求产生压力。“预计固态变压器将从2029年开始对UPS需求产生显著影响，最初聚焦于已基本摆脱基于UPS架构的大型AI工厂，”根据Dell'Oro最近的更新。

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系统的替代电力传动链技术。“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，以可能不再需要UPS，”他说。“使用不同技术、电池以及类似我们的[混合智能变压器]的组合，可以带来更好的整体系统效率。”

Ionate 的混合智能变压器（HIT）将传统变压器的特性与 SST 技术的灵活性融为一体。虽然这可能无法完全取代 UPS，但可以减少所需的电池容量，从而提高整体效率。“与其为电池不擅长的事情过度配置电池容量，不如让电池专注于提供备用电源，[并让] HIT 负责电力调节，”Williams 说道。

其他可能影响 UPS 设计和角色的创新技术包括超级电容器技术（可在毫秒级吸收和释放电力），以及钠离子、镍锌和磷酸铁锂（LFP）等新型电池化学体系。

哪些在变，哪些不变

UPS 不太可能在短期内从数据中心供电链路中消失，尤其是考虑到大量服务于非 AI 工作负载的存量站点。然而，与其他传统硬件一样，它将继续与颠覆性技术共同演进，一些运营商可能会选择减少对 UPS 依赖、甚至完全不用 UPS 的未来。

关于作者

Andrew Donoghue 专注于数据中心、关键基础设施和可持续技术等领域的新闻报道、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。他撰写了多份具有影响力的报告，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 曾就职于 451 Research 等分析公司，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，研究方向涉及数据中心能效和可持续性。

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原文来源：Datacenter Knowledge

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