Solar-plus-stocare pentru centre de date: nu este un simplu comutator

Pe măsură ce centrele de date cresc în dimensiune și complexitate, furnizarea de energie ieftină și fiabilă nu a fost niciodată mai presantă. Gerhard Salge, director de tehnologie (CTO) la Hitachi Energy, o unitate a conglomeratului japonez Hitachi, a făcut lumină asupra relației dintre energia regenerabilă și operațiunile centrelor de date, menționând că, deși este fezabil din punct de vedere tehnic, succesul necesită o planificare atentă, o infrastructură adecvată și o abordare holistică.

„Când ne uităm la ceea ce se întâmplă în rețele, atunci sursele regenerabile sunt un element activ în ceea ce privește generarea de energie, iar centrele de date sunt un element activ în ceea ce privește cererea”, a declarat Salge pentru revista pv. „În plus, aveți nevoie de dimensiunile flexibilității, pentru care avem nevoie de stocare și de o rețea care să poată acționa activ aici pentru a aduce toate aceste elemente împreună.”

Potrivit lui Salge, cheia sunt rețelele active, nu sistemele pasive care pur și simplu reacționează la condiții. Cu mai multe surse regenerabile, modele de cerere în schimbare, noi centre de încărcare și opțiuni de stocare, cum ar fi bateriile și instalațiile existente, cum ar fi hidrocentralele pompate, este esențial să coordonăm în mod activ aceste resurse pentru a menține securitatea aprovizionării, calitatea energiei și optimizarea costurilor.

„Dar când vorbiți despre impactul și corelația dintre sursele regenerabile și centrele de date, trebuie întotdeauna să luați în considerare acest domeniu complet al flexibilității într-un sistem de alimentare a tuturor elementelor-partea cererii, partea generației, partea de stocare și rețeaua activă între ele”, a spus el, remarcând că rețelele slabe sau aglomerate nu ar servi acestui scop.

Centre de date AI
Salge a avertizat că nu toate centrele de date sunt la fel. „Există centre de date convenționale și centre de date AI”, a spus el. „Centrele de date convenționale sunt în esență sisteme cu încărcare mare-, cu unele fluctuații în plus. Ele conțin multe procesoare care gestionează cereri-de la motoarele de căutare sau alte aplicații-deci volumul de lucru este distribuit stocastic între ele. Acest lucru creează o încărcare de bază cu creșteri și coborâșuri aleatorii, care este tiparul de încărcare tipic al unui centru de date convențional."

În schimb, sarcinile de lucru AI se bazează în mare măsură pe GPU-uri sau acceleratoare AI, care consumă energie semnificativă în mod continuu. Spre deosebire de centrele de date convenționale, centrele de date AI funcționează adesea la o sarcină ridicată susținută, uneori aproape de capacitatea maximă pentru perioade lungi.

„Centrele de date AI sunt deosebit de bune în a face calcule paralele”, a explicat Salge. „Atât de multe dintre ele sunt declanșate cu același model de cerere în același timp, ceea ce creează aceste vârfuri în sus și în jos în profilul cererii și vin în paralel cu totul.”

Aceste fluctuații provoacă atât sursa de alimentare, cât și calitatea tensiunii și frecvenței rețelei conectate. „Deci, trebuie să transportați puterea activă de la un sistem de stocare a energiei sau un supercondensator la cererea centrului de date AI. Și apoi trebuie să implice într-adevăr controlul puterii active a centrului de date. Ceea ce aveți nevoie este interacțiunea dintre unitatea de stocare și centrul de date AI pentru a furniza putere activă sau pentru a o absorbi după aceea când vârful scade. Acest lucru poate fi făcut și de un supercondensator.”

Bateriile pot stoca mult mai multă energie decât supercondensatoarele, dar aceștia din urmă pot stoca energii mai mici mai frecvent. „Cu toate acestea, dacă puneți o baterie care este mai mică decât sarcina și chiar trebuie să treceți bateria la întreaga capacitate, bateria nu va supraviețui foarte mult cu centrul dvs. de date, deoarece frecvența acestor explozii este atât de mare, atunci îmbătrâniți bateria foarte, foarte repede, da, așa că supercondensatorii pot face mai multe cicluri”, a subliniat Salge.

El a remarcat, de asemenea, că bateriile și supercondensatorii sunt ambele tehnologii mature, dar configurația optimă-fie unul, celălalt sau o combinație cu condensatorii tradiționali-depinde de dimensiunea de stocare, numărul de rafturi, nivelurile de tensiune și designul general al sistemului.

Gestionarea exploziilor de antrenament AI

Salge a subliniat importanța respectării codurilor de rețea în toate zonele geografice. „Trebuie să devii un bun cetățean al sistemului energetic”, a spus el. „Trebuie să colaborați cu utilitățile locale pentru a vă asigura că nu încălcați codurile rețelei și că nu deranjați centrul de date înapoi în rețea. O modalitate bună de a face acest lucru, atunci când sursele regenerabile și centrele de date sunt co-locate, este să gestionați furnizarea de energie regenerabilă deja în teritoriul centrului de date. elemente pentru a gestiona stocarea și integrarea energiei regenerabile și pentru a gestiona încărcările dinamice ale centrelor de date.”

Dacă rețeaua nu se potrivește în viitor-cu echipamente moderne, care funcționează activ, operatorii vor vedea mult mai mult stres. „În schimb, cu o planificare holistică, puteți folosi chiar și o parte din flexibilitatea centrului de date ca o caracteristică controlabilă și de răspuns la cerere”, a spus Salge, adăugând că operatorii centrelor de date ar putea coordona exploziile de antrenament AI în perioadele în care sistemul de alimentare are mai multă capacitate disponibilă. Acest lucru face din centrul de date o cerere previzibilă, controlabilă, stresând grila doar atunci când este pregătită.

„În concluzie, în ceea ce privește fezabilitatea tehnică: da, este posibil, dar necesită configurația corectă”, a spus Salge.

Fezabilitate economică
Din punct de vedere economic, Salge consideră că energia solară și eoliană rămân cele mai ieftine surse de energie, chiar și atunci când se ține cont de flexibilitatea rețelei necesară pentru a le integra cu centrele de date. Solarul este cel mai rapid de implementat, vântul îl completează bine și ambele pot fi scalate în paralel.

„Orice creștere a cererii pentru centrele de date necesită investiții, fie din surse regenerabile, fie din energie convențională. Economia depinde de piață, iar mecanismele de piață, reglementările și planificarea tehnică a rețelei sunt interconectate, influențând fluxul de energie, prețurile și stabilitatea sistemului”, a spus el.

„Recomandăm dezvoltatorilor să lucreze cu toate părțile interesate-utilitățile, furnizorii de tehnologie și planificatorii-de la început pentru a asigura fiabilitatea, accesibilitatea și acceptarea socială. Planificarea holistică evită remedierea reactivă și duce la rezultate mai bune-pe termen lung”, a concluzionat Salge.