ИБП по ранжиру

Автор: Олег Василик, Ирина Жданенко
Оригинал статьи.

Отечественный рынок источников бесперебойного питания сегодня насыщен предложениями как от производителей устройств, так и от интеграторов решений. При этом наблюдается жесткая конкуренция и в сегменте SOHO, и в области решений для крупных коммерческих компаний, промышленных предприятий и государственных структур.

Проблеме качества электроснабжения уделяется особое внимание, когда речь заходит о процессе реализации инфраструктурных решений для современного бизнеса (под инфраструктурой в широком смысле понимаются системы обеспечения, которые функционируют независимо от основного бизнес-процесса). Для украинских компаний это особенно актуально, поскольку функционирование электросетей по всей стране оставляет желать лучшего. Показательными с точки зрения защиты оборудования от отклонений в питающей электросети были веерные отключения.

Как ни странно, вопросы бесперебойного электропитания не менее актуальны и в развитых странах. Достаточно вспомнить 2003 год, который получил название "года крупномасштабных отключений". Они случались в разных точках планеты: на североамериканском континенте произошла самая крупная авария за всю историю энергоснабжения, вынудившая остановить 263 электростанции, из-за чего обесточенной оказалась территория проживания 50 млн. человек. Другой пример: на большей части итальянской территории электроэнергия отсутствовала почти сутки. Анализ подобных ситуаций показал, что крупные аварийные отключения случаются примерно раз в двадцать лет, а нештатные ситуации, в которых электричество не подается сотням тысяч потребителей, происходят два-три раза за год, а в случае отключения десятков тысяч потребителей - не менее десяти раз в год. Так что любое предприятие в любой точке мира с очень высокой долей вероятности может оказаться в зоне действия крупного аварийного отключения электроэнергии.

То, с чем надо считаться

К сожалению, мы не располагаем официальными данными относительно качества электроснабжения в Украине, но можем привести результаты опроса CNews Analytics, проводившегося в 2004 году среди представителей пятисот российских компаний (ссылка на этот опрос является вполне оправданной, поскольку нашим странам достались в наследство электросети из бывшей единой энергосистемы СССР, и проблемы у них аналогичные).

Российские аналитики обнаружили, что в течение месяца в 70% компаний происходили сбои (нерегламентированные отключения) энергоснабжения. В качестве причины 18% опрошенных назвали отклонения или колебания напряжения, 11% - перенапряжение, 76%- провал или исчезновение напряжения (учитывая отключение электричества) и 2% - высокочастотные помехи. Все эти компании используют источники бесперебойного электропитания, на основе которых реализуются разные схемы защиты в зависимости от типа обслуживаемого оборудования. Такая защита строится на основе определенных общих подходов, о чем следует поговорить особо.

Организация защиты

Эффективность бесперебойного электропитания в значительной степени определяется тем, какие разновидности оборудования будут обслуживаться на данном участке информационной инфраструктуры предприятия-заказчика, а также характером бизнеса заказчика.

С одной стороны, приходится учитывать требования длительности реакции на проблемы в питающей электросети и времени автономной работы, необходимых для рабочих станций, серверов, хранилищ данных сетевого оборудования, УАТС. С другой стороны, несанкционированные перерывы в работе, которые, например, в рекламных агентствах, могут рассматриваться как досадная неприятность, абсолютно критичны в сфере банковских услуг, интернет-сервисов, при осуществлении вычислений в режиме реального времени. Иначе говоря, проблема качества электропитания тесно связана с вопросами экономической целесообразности и особенностями функционирования бизнес-среды.

В частности, возможен варианте распределенным обеспечением бесперебойного электропитания, предполагающий индивидуальную защиту от действия отклонений в питающей сети для каждой единицы оборудования. Может потребоваться централизованная защита всего комплекса оборудования на определенном участке. Во многих случаях необходима не просто установка источников бесперебойного питания (ИБП), но и реализация систем бесперебойного электроснабжения, которые предполагают наличие резервирования, нескольких подводов питающих сетей, а также использование аварийных генераторов. В такой системе может применяться распределенная защита, централизованная защита или же гибридный подход, в котором сочетается централизованная защита оборудования, критичного в плане эксплуатационной готовности (например, серверы, хранилища данных и УАТС) с распределенной защитой оборудования на рабочих местах.

На протяжении многих лет отечественные инсталляторы ИБП проводили для своих реальных и потенциальных заказчиков семинары и презентации, пропагандирующие централизованные решения защиты электропитания.

Это дало свои результаты: у потребителей все-таки укрепилось понимание того, что более высокая стоимость централизованных решений с лихвой окупается их преимуществами. На сегодняшний день у таких крупных отечественных инсталляторов источников бесперебойного питания, как "Синапс", "NTT-Энергия", Best Power, централизованные решения составляют не менее 80%.

Централизованные системы электропитания отличаются высокой надежностью, поскольку качество самих ИБП, применяемых в таких решениях, достаточно высокое.

Кроме того, централизованные системы обеспечивают максимальный уровень защиты. В децентрализованных решениях используются в основном "бесперебойники"узкого класса, в лучшем случае - линейно-интерактивные, которые защищают максимум от пяти основных проблем электропитания. В свою очередь, в централизованных решениях применяются в основном "он-лайники", которые гарантируют защиту от девяти проблем.

Важно также то, что централизованная защита всего здания или офиса распространяется на все электронное оборудование, в том числе и на периферийные устройства (принтеры, сканеры, факсы). На подобные устройства, как известно, отдельные ИБП традиционно не устанавливаются.

Кроме того, централизованные решения отличаются лучшими возможностями управления и сервиса этих систем.

Виды "бесперебойников"

Что касается самих источников бесперебойного электропитания, необходимо четко разделять их на определенные категории с учетом возможностей и степени защиты, предлагаемых конкретными устройствами. Например, исходя из мощностных характеристик "бесперебойников" различаются ИБП малой мощности (до 3 кВА), малой и средней мощности (3-5 кВА), средней мощности (5-10 кВА) и большой мощности (свыше 10 кВА). Также в качестве квалификационного критерия можно рассматривать предельную длительность аварийного (для питающей сети) режима автономной работы от батарей ИБП.

Но наиболее признанной на рынке в данный момент является классификация, которая предлагается в первой редакции стандарта ЕС 62040-3, опубликованной в 1999 году.

Используемый стандарт

Основным критерием классификации ЕС 62040-3:1999 является функциональный признак. На этой основе "беспере-бойники" разделяются на три группы: off-line (резервные), line-interactive (линейно-интерактивные) и on-line (активные). Принадлежность устройства к тому или иному типу определяют особенности взаимодействия и принципы подключения основных функциональных узлов, а это выпрямители, инверторы, переключатели и резервные аккумуляторные батареи.

В ИБП резервного типа батареи и инвертор подключаются параллельно питающей сети. В нормальном режиме питание в нагрузку поступает непосредственно из сети, проходя через переключатель и фильтр ИБП. При отсутствии напряжения в питающей сети устройство переходит в аварийный режим автономной работы. Он заключается в том, что накопленная в аккумуляторе энергия преобразуется в переменное напряжение, которое затем подается в нагрузку. Такая организация работы ИБП позволяет говорить об одинарном преобразовании, поскольку происходит или преобразование переменного напряжения в постоянное в ходе подзарядки батарей, или обратное преобразование в автономном режиме. "Бесперебойники" данного типа применяются для индивидуальной защиты ПК и выполнения подобных задач, позволяя осуществить штатное прекращение работы функционирующего устройства после прекращения подачи электроэнергии.

Такой подход представлен в линейно-интерактивных ИБП, в которых между питающей сетью и нагрузкой последовательно подключается дополнительный стабилизатор напряжения на основе автотрансформатора. Благодаря этому с одной стороны достигается развязка питающей сети и цепи питания нагрузки, а с другой - обеспечивается защита нагрузки от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим. К тому же в этой топологии ИБП появляется возможность гибкого электронного контроля выходного напряжения. Это становится результатом взаимодействия "бесперебойника" и питающей сети (что и отражается в названии данной разновидности ИБП).

Однако линейно-интерактивные ИБП не обеспечивают защиту оборудования в цепи нагрузки от воздействия отклонений частоты колебаний в питающей сети и от высокочастотных помех. Еще один недостаток (который характерен и для резервных ИБП) - ненулевое время перехода в автономный режим.

Запитка нагрузки в "бесперебойниках" с двойным преобразованием (их еще называют активными, английский эквивалент - on-line) производится от инвертора. Отсюда и название этой разновидности ИБП, ведь в таких устройствах происходит непрерывное преобразование переменного напряжения питающей сети в постоянное, из которого затем получают подаваемое на нагрузку переменное напряжение. Постоянное функционирование выпрямителя и инвертора, а также установка между ними батарей для подачи питания в автономном режиме предельно упрощает процедуру коммутации.

ИБП с двойным преобразованием от других видов "бесперебойников" выгодно отличаются полной развязкой питающей сети и цепи нагрузки: на инвертор электроэнергия подается по внутренней шине постоянного напряжения. Это позволяет обеспечивать высокую стабильность выходного напряжения, формируемого инвертором, а выпрямитель осуществляет запитку внутренней шины постоянного напряжения.

Таким образом, нагрузка надежно изолируется от воздействия отклонений и флуктуации напряжения в питающей сети, а также от колебаний частоты и всевозможных помех.

Естественно, ИБП с двойным преобразованием стоят несколько дороже и обладают меньшим КПД, но благодаря высокому качеству напряжения, питающего нагрузку, решения на их базе используются исключительно в системах с мощностью свыше 10 кВА или при повышенных требованиях к эксплуатационной готовности.

Новая классификация

Несмотря на то, что приведенная классификация ИБП является общепринятой, Международная электротехническая комиссия (в свое время одобрившая стандарт IEC 62040-3:1999) решила пересмотреть ее. Необходимость новой классификации обуславливалась маркетинговой активностью производителей ИБП, из-за чего возникли затруднения, касающиеся идентификации типа определенных устройств. Появились фирменные названия топологий вроде "квазиактивная" или "полуактивная", а также собственные обозначения преобразований и связь с названием типа дополнительных технологий, обеспечивающих более высокое качество выходного напряжения и улучшенную эффективность функционирования ИБП (например, цифровое регулирование в линейно-интерактивных устройствах, которые производитель классифицировал как "частично активные").

Предлагаемая в новой редакции стандарта классификация ИБП основана на необходимости противодействовать влиянию на нагрузку, которое оказывают отклонения в питающей сети (стандарт ссылается на десять наиболее ощутимых отклонений). Предлагается новый подход к классификации ИБП, в основу которого положено качество напряжения, подаваемого на нагрузку. Вместо прежних определений, манипулирование которыми, а также их трансформация применительно к конкретным торговым маркам привели к существующей путанице, вводятся четкие градации ИБП по трехступенчатой схеме. На первой ступени рассматривается степень зависимости от питающей сети, на второй - форма выходного напряжения, на третьей - форма динамической кривой допуска для выхода.

На каждой ступени задаются три типа соответствующих показателей. Так, зависимость цепи нагрузки от питающей сети оценивается соответствием одному из трех определений: независимость от частоты и напряжения (Voltage and Frequency Independence -VFI), независимость от напряжения при зависимости от частоты (Voltage Independence - VI); зависимость от напряжения и частоты (Voltage and Frequency Dependence -VFD). Эти классы соответствия примерно совпадают с принятым ранее делением на активные, линейно-интерактивные и резервные (off-line) ИБП.

Следующая ступень характеристики ЕС определяет коды, по которым оценивается форма выходной кривой, и обозначается двумя символами. Первый символ показывает нормальный режим работы, второй - автономный режим. Используются символы "S", "X" и "Y".

"S" указывает на то, что напряжение должно иметь синусоидальную форму с коэффициентом гармоник менее 0,08 при любом - как линейном, так и нелинейном - характере нагрузки; "X" - несинусоидальное напряжение с коэффициентом гармоник менее 0,08 при нелинейной нагрузке, a "Y" - еще более существенное отклонение формы напряжения от синусоиды.

Наконец, третья ступень обозначается тремя символами. Первый является показателем перехода от режима к режиму (нормальный, автономный и режим байпаса), второй символ показывает переход при линейной нагрузке от нормального режима к автономному, а третий - переход при нелинейной нагрузке от нормального режима к автономному. Цифры могут иметь значения от "1" до "3".

Однако следует учитывать, что переход на новую классификацию будет осуществляться постепенно.

Отечественный рынок ИБП

Говоря об украинском рынке ИБП, надо сказать, что резервные аппараты занимают здесь около 50% объема продаж (в количественном отношении). И это несмотря на то, что многие производители считают данное технологическое направление бесперспективным. Такая ситуация обусловлена прежде всего массовостью рынка потребления этих устройств: домашние пользователи, офисные компьютеры.
ИБП off-line (мощность - от 200 до 1500 ВА) традиционно отличаются невысокой стоимостью и представлены довольно большим количеством производителей - от самых известных мировых марок до сомнительных устройств из стран третьего мира.

Среди основных производителей в этом сегменте - АРС, MGE, Liebert, Powerware, Mustec, Powercom (см. таблицу ниже).

Другой сегмент - линейно-интерактивные ИБП - также массово востребован на рынке индивидуальных пользователей и в корпоративном секторе для защиты рабочих станций, серверов начального уровня и сетевых устройств.

Линейно-интерактивные устройства, как правило, не используются корпоративными потребителями для защиты критичного оборудования (если только такие ИБП не являются вторым контуром защиты в централизованных системах бесперебойного электропитания).

Диапазон мощности линейно-интерактивных ИБП - от 200 ВА до 9 кВА. Среди основных производителей, представленных на украинском рынке в этом сегменте, можно выделить APC, Liebert, Powerware, AROS, Mustec, Powercom, General Electric, MGE, Sinapse (см. таблицу).

Сегмент активных источников бесперебойного питания является наиболее перспективным. Их более высокая стоимость компенсируется функциональными характеристиками, а также повышенной надежностью этого оборудования.

Нижний предел мощности этих устройств - 500 ВА, а наиболее мощные on-line-ИБП выпускаются от 15 кВА и выше.

ИБП группы on-line предназначены для защиты серверов, серверных массивов, сетевого и телекоммуникационного оборудования, промышленных процессов. На украинском рынке такие системы представлены следующими производителями: APC, General Electric, Liebert, Powerware, MGE, AROS, Newave, Riello (см. таблицу ниже).

В количественном отношении оп-Iine-ИБП принадлежит не большая доля по сравнению с другими устройствами, однако в денежном выражении они занимают более половины рынка.

В частности, подобные "бесперебойники" составляют 70% объема продаж компании "NTT-Энергия", дистрибьютора компании General Electric, 90% - компании "Бест Пауэр Украина", представляющей торговые марки Powerware и AROS.

Все большим спросом на отечественном рынке начинают пользоваться модульные системы защиты электропитания. В частности, это касается системы InfraStruXure (ISX) производства компании АРС и швейцарских ИБП Newave. С использованием ISX типа В в нашей стране реализовано уже 12 проектов.

Диаграмма показывает структуру украинского рынка источников бесперебойного питания в зависимости от технологий: объемы продаж ИБП off-line, on-line и line-interactive в количественном и денежном выражении. Анализ произведен на основе данных о продажах компаний "Бест Пауэр Украина" (интегратор, торговые марки Powerware, Aros) и "ИКС-Мегатрейд" (дистрибьютор Powerware) корпорации "Инком". С нашей точки зрения, эта информация является показательной для всего рынка, учитывая достаточно большой объем продаж этих компаний, а также наличие в их ассортименте всех технологических линеек ИБП.

Основные игроки

Переходя к анализу отечественного рынка источников бесперебойного питания в зависимости от торговых марок, их продавцов и инсталляторов, надо сказать, что никаких более-менее профессиональных независимых исследований на этом поприще не проводилось. Точных цифр, характеризующих объемы продаж и расстановку сил на этом рынке нет.

Учитывая отсутствие официальной информации, приходится осуществлять анализ на основании данных, полученных от участников рынка.

Итак, исходя из показателей своих продаж, а также косвенных данных о продажах конкурентов, участники рынка ИБП оценивают украинский рынок этих устройств на сумму от $15 до 25 млн.

Опираясь на информацию опять же от игроков рынка, можно сказать, что в прошлом году в целом по стране его рост составил около 150%.

Не подлежит сомнению лидерство на отечественном рынке компании АРС. Даже конкуренты в своих оценках отводят ей в количественном выражении не менее 50% рынка. Достижение таких позиций связывают с тем, что компания вложила немалые средства в организацию представительства в Украине, а также в PR и продвижение своей марки. АРС имеет сегодня около 600 дилеров по всей стране.

Сильные позиции, особенно на рынке наиболее "денежных", мощных корпоративных решений, принадлежат таким производителям, как Powerware и General Electric. В этом же сегменте неплохими перспективами обладают и такие производители, как AROS и Newave.

На протяжении многих лет устойчивое положение на рынке занимает и такой производитель, как Liebert, представленная во всех технологических сегментах ИБП (дистрибьютор и инсталлятор - компания "М-инфо").

Интересно, что конкуренты АРС в один голос говорят о том, что компания лидирует в основном за счет продаж малых ИБП. В свою очередь, представители АРС категорически с этим не согласны и заявляют о своем лидерстве также в сегменте крупных корпоративных проектов, ссылаясь на успехи в области продаж трехфазных ИБП (инсталлированная мощность в 2004 году - 4 МВт) и систем InfraStruXure (2 МВт в 2004 году).

Правда, при этом компания АРС не указывает, на каких именно предприятиях реализованы эти мощные решения. В то же время аналогичная информация ее конкурентов находится в открытом доступе. Известно, что, например, компания Best Power инсталлировала системы бесперебойного питания в таких компаниях, как UMC, "Укрэнерго", банк "Надра", "ЛИНОС". "NTT-Энергия" называет такие свои проекты, как "Проминвестбанк", "Укрэксимбанк", АНТК им. Антонова; "Синапс" - Национальный банк Украины, Министерство транспорта, ОАО "Славутич" (Киев), "Раффайзенбанк Украина", UMC, "Индустриальный союз Донбасса"; "М-инфо" - "Криворожсталь", "Киевстар", Ровенская и Южноукраинская АЭС, концерн "Стирол".

Как бы там ни было, специалисты склоняются к тому, что конкуренты АРС постепенно будут отвоевывать у нее доли рынка во всех сегментах, в частности, в сегменте line-interactive, в котором АРС традиционно сильна. О своих намерениях активизировать в текущем году продвижение на рынок подобных устройств заявили такие серьезные компании, как "NTT-Энергия" (General Electric) и "Синапс" (Sinapse). В "NTT-Энергия" недавно даже был создан отдельный департамент для продвижения "средних" устройств.

Кто потребители?

Вполне понятно, что основные продажи на рынке ИБП приходятся на корпоративный сектор, а основные доходы участники рынка получают от реализации проектов централизованных систем защиты электропитания на крупнейших отечественных предприятиях, в компаниях и государственных учреждениях.

Просуммировав данные нескольких игроков рынка ИБП (см. диаграммы), можно сказать, что сегодня основными потребителями этих устройств являются телекоммуникационные операторы. Это связано с наблюдающимся в последние годы бурным ростом популярности мобильной связи в нашей стране и сопутствующим ему развитием сетей операторов.

Большую долю в общем объеме затрат на устройства для обеспечения бесперебойного электропитания берут на себя финансовые учреждения. Лучшие банки страны построили и совершенствуют собственные мультисервисные сети, при этом постоянно увеличивая количество своих филиалов по всей стране. Разумеется, банкам как никому другому необходимо обеспечивать непрерывную работу своих электронных сетей.

Большие объемы ИБП традиционно потребляют энергетические и транспортные компании, а также крупные промышленные предприятия.

Что касается государственного сектора, то многие специалисты говорят о том, что пик продаж в этом сегменте прошел. Все крупные государственные структуры уже провели соответствующие тендеры и оснастили свои офисы оборудованием защиты электропитания. Однако несмотря на это, данный сектор продолжает вносить свою лепту в доходы инсталляторов ИБП. Единожды реализовав проект защиты электропитания, инсталляторы постоянно осуществляют обслуживание этих устройств.

Здесь уместно привести данные о распределении потребления ИБП в Европе в зависимости от секторов экономики. По результатам исследований Frost&Sullivan, максимальное потребление ИБП в Европе за период с 2002-го по 2003 год приходилось на коммерческий сектор, выделивший на защиту своего оборудования от сбоев 300 млн. евро. Второе место по степени обеспокоенности гарантированным электроснабжением занимает госсектор, выделивший за аналогичный период на те же нужды сумму в 105 млн. евро. В свою очередь, 97 млн. евро на поддержание бесперебойной работы оборудования выделяет европейская промышленность.

Надо сказать, что большинство производителей осуществляют некоторую специализацию ИБП в зависимости от их предназначения для тех или иных потребителей.

В основном это касается промышленных ИБП для работы в условиях с неблагоприятными внешними факторами. Такие устройства обладают более прочным корпусом, фильтрами, "климатикой". В качестве примера можно привести серию ИБП АРС AIS3000, серию ИБП Powerware 9305 20-80 и ИБП SitePro торговой марки General Electric Digital Energy.

Есть свои особенности и у "бесперебойников", предназначенных для телекоммуникационных компаний. Эти потребители, как правило, заказывают специальные коммутационные кабели, SNMP-адаптеры.

Существуют также специальные источники бесперебойного питания, производимые для медицинских учреждений. В частности, это касается устройств, предназначенных для защиты электропитания систем, которые поддерживают жизнедеятельность человека.

Вместе с тем все ведущие производители стараются создавать ИБП, которые удовлетворяют потребностям широкого спектра потребителей. Благодаря постоянному увеличению ассортимента этих устройств инсталляторы в состоя нии подобрать модели с учетом любых требований заказчиков, будь то государственное учреждение, банк, торговая сеть или оператор связи.