Solarna-plus-pohrana za podatkovne centre: Nije jednostavan prekidač

Kako podatkovni centri rastu u veličini i složenosti, njihovo opskrbljivanje jeftinim i pouzdanim napajanjem nikada nije bilo hitnije. Gerhard Salge, glavni tehnološki direktor (CTO) u Hitachi Energy, jedinici japanskog konglomerata Hitachi, rasvijetlio je odnos između obnovljive energije i operacija podatkovnog centra, napominjući da iako je tehnički izvediv, uspjeh zahtijeva pažljivo planiranje, pravu infrastrukturu i holistički pristup.

"Kada pogledamo što se događa u mrežama, tada su obnovljivi izvori energije aktivni element na strani proizvodnje električne energije, a podatkovni centri aktivni su element na strani potražnje", rekao je Salge za pv magazin. "Ono što trebate osim toga su dimenzije fleksibilnosti, za što nam treba skladište i rešetka koja također može aktivno djelovati ovdje kako bi objedinila sve te elemente."

Prema Salgeu, ključ su aktivne mreže, a ne pasivni sustavi koji jednostavno reagiraju na uvjete. S više obnovljivih izvora energije, promjenjivim obrascima potražnje, novim centrima opterećenja i mogućnostima skladištenja kao što su baterije i postojeći objekti kao što je pumpna hidroelektrana, ključno je aktivno koordinirati te resurse kako bi se održala sigurnost opskrbe, kvaliteta energije i optimizacija troškova.

"Ali kada govorite o utjecaju i korelaciji između obnovljivih izvora energije i podatkovnih centara, uvijek morate uzeti u obzir cijeli opseg fleksibilnosti u elektroenergetskom sustavu svih elemenata -strane potražnje, strane proizvodnje, strane pohrane i aktivne mreže između", rekao je, napominjući da slabe ili zagušene mreže ne bi služile ovoj svrsi.

AI podatkovni centri
Salge je upozorio da nisu svi podatkovni centri isti. "Postoje konvencionalni podatkovni centri i podatkovni centri AI", rekao je. "Konvencionalni podatkovni centri u suštini su sustavi visokog-opterećenja s nekim fluktuacijama na vrhu. Sadrže mnogo procesora koji obrađuju zahtjeve-iz tražilica ili drugih aplikacija-tako da se radno opterećenje raspoređuje stohastički među njima. To stvara osnovno opterećenje sa nasumičnim usponima i padovima, što je tipičan obrazac opterećenja konvencionalnog podatkovnog centra."

AI radna opterećenja, nasuprot tome, uvelike se oslanjaju na GPU-ove ili AI akceleratore, koji kontinuirano troše značajnu količinu energije. Za razliku od konvencionalnih podatkovnih centara, podatkovni centri s umjetnom inteligencijom često rade pri visokom opterećenju, ponekad blizu maksimalnog kapaciteta tijekom dugih razdoblja.

"Podatkovni centri AI posebno su dobri u paralelnom računanju", objasnio je Salge. "Toliko ih je pokrenuto istim obrascem potražnje u isto vrijeme, što stvara te skokove gore i dolje u profilu potražnje, a oni dolaze posve paralelno."

Ove fluktuacije ugrožavaju i opskrbu električnom energijom i kvalitetu napona i frekvencije priključene mreže. "Dakle, morate prenijeti aktivnu snagu iz sustava za pohranu energije ili superkondenzatora na zahtjev AI podatkovnog centra. A to onda treba uključiti stvarno kontrolu aktivne snage podatkovnog centra. Ono što vam je potrebna je interakcija između jedinice za pohranu i AI podatkovnog centra kako biste osigurali aktivnu snagu ili je apsorbirali nakon toga kada vršna vrijednost padne. To također može učiniti superkondenzator."

Baterije mogu pohraniti puno više energije od superkondenzatora, ali potonji mogu pohraniti manje energije češće. "Međutim, ako stavite bateriju koja je manja od opterećenja, a vi stvarno trebate ciklički napuniti bateriju do njenog punog kapaciteta, baterija neće dugo preživjeti s vašim podatkovnim centrom, jer je učestalost ovih praska toliko visoka, tada starite bateriju vrlo, vrlo brzo, da, tako da superkondenzatori mogu napraviti više ciklusa", naglasio je Salge.

Također je primijetio da su i baterije i superkondenzatori zrele tehnologije, ali optimalna postavka-jedan, drugi ili kombinacija s tradicionalnim kondenzatorima-ovisi o veličini pohrane, broju polica, razinama napona i ukupnom dizajnu sustava.

Upravljanje rafalima AI obuke

Salge je naglasio važnost usklađenosti s mrežnim kodovima u svim zemljopisnim područjima. "Morate postati dobar građanin elektroenergetskog sustava", rekao je. "Morate surađivati s lokalnim komunalnim poduzećima kako biste bili sigurni da ne kršite mrežne kodove i da ne ometate podatkovni centar natrag u mrežu. Dobar način da to učinite, kada su obnovljivi izvori energije i podatkovni centri-locirani, je upravljati opskrbom obnovljivom energijom već unutar teritorija podatkovnog centra. Štoviše, imati buduću-prilagođenu razvijenu mrežu jasna je prednost. Jer imate mnogo više ove fleksibilnosti elemenata i aktivnih elemenata za upravljanje pohranom i integracijom obnovljivih izvora te za upravljanje dinamičkim opterećenjima podatkovnih centara."

Ako mreža u budućnosti nije opremljena-modernom opremom koja aktivno radi, operateri će biti pod znatno većim stresom. "Umjesto toga, uz holističko planiranje, možete čak koristiti dio fleksibilnosti podatkovnog centra kao značajku koju je moguće kontrolirati i odgovoriti na zahtjeve", rekao je Salge, dodajući da operateri podatkovnog centra mogu koordinirati AI treninge u razdobljima kada elektroenergetski sustav ima više raspoloživog kapaciteta. To čini podatkovni centar predvidljivom potražnjom koju je moguće kontrolirati, stavljajući naglasak na mrežu samo kada je pripremljena.

"Zaključak, što se tiče tehničke izvedivosti: da, moguće je, ali zahtijeva pravu konfiguraciju", rekao je Salge.

Ekonomska isplativost
Što se tiče ekonomije, Salge vjeruje da su sunce i vjetar i dalje najjeftiniji izvori energije, čak i kada se uzme u obzir fleksibilnost mreže potrebna za njihovu integraciju s podatkovnim centrima. Solarni je najbrži za implementaciju, vjetar ga dobro nadopunjuje, a oba se mogu skalirati paralelno.

"Svako povećanje potražnje podatkovnog centra zahtijeva ulaganja, bilo iz obnovljivih izvora energije ili konvencionalne energije. Ekonomija ovisi o tržištu, a tržišni mehanizmi, propisi i tehničko planiranje mreže međusobno su povezani, utječući na protok energije, cijene i stabilnost sustava", rekao je.

"Preporučamo razvojnim programerima da surađuju sa svim zainteresiranim stranama-komunalnim službama, dobavljačima tehnologije i planerima-od početka kako bi osigurali pouzdanost, pristupačnost i društveno prihvaćanje. Holističko planiranje izbjegava reaktivne popravke i vodi do boljih dugoročnih-ishoda", zaključio je Salge.