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

Kako centri podataka rastu u veličini i složenosti, opskrba ih jeftinom i pouzdanom energijom nikada nije bila hitnija. Gerhard Salge, glavni tehnološki direktor (CTO) u Hitachi Energy, jedinici japanskog konglomerata Hitachi, bacio je svjetlo na odnos između obnovljive energije i operacija podatkovnih centara, napominjući da iako je tehnički izvodljiv, uspjeh zahtijeva pažljivo planiranje, pravu infrastrukturu i holistički pristup.

"Kada pogledamo šta se dešava u mrežama, onda su obnovljivi izvori aktivni element na strani proizvodnje energije, a centri podataka su aktivni element na strani potražnje", rekao je Salge za pv magazin. „Ono što vam je potrebno pored toga su dimenzije fleksibilnosti, za šta nam je potrebno skladište i mreža koja takođe može aktivno da deluje ovde kako bi spojila sve ove elemente zajedno.“

Prema Salgeu, ključ su aktivne mreže, a ne pasivni sistemi koji jednostavno reaguju na uslove. Sa više obnovljivih izvora energije, promjenjivim obrascima potražnje, novim centrima opterećenja i opcijama skladištenja kao što su baterije i postojeći objekti kao što su pumpna hidroelektrana, ključno je aktivno koordinirati ove resurse kako bi se održala sigurnost snabdijevanja, kvalitet energije i optimizacija troškova.

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

AI data centri
Salge je upozorio da nisu svi data centri isti. "Postoje konvencionalni centri podataka i AI podatkovni centri", rekao je. "Konvencionalni centri podataka su u suštini sistemi visokog-opterećenja sa određenim fluktuacijama na vrhu. Sadrže mnogo procesora koji rukuju zahtjevima-pretraživača ili drugih aplikacija-tako da se radno opterećenje raspoređuje stohastički na njih. Ovo stvara osnovno opterećenje s nasumičnim usponima i padovima, što je tipičan obrazac opterećenja podatkovnog centra za konvencionalni centar."

Za razliku od toga, AI radna opterećenja se u velikoj mjeri oslanjaju na GPU ili AI akceleratore, koji kontinuirano troše značajnu energiju. Za razliku od konvencionalnih podatkovnih centara, AI podatkovni centri često rade sa stalnim visokim opterećenjem, ponekad blizu maksimalnog kapaciteta tokom dugih perioda.

"Centri za AI podataka su posebno dobri u paralelnom računarstvu", objasnio je Salge. "Toliko ih se pokreće istim obrascem potražnje u isto vrijeme, što stvara ove skokove gore-dolje u profilu potražnje, a oni dolaze paralelno."

Ove fluktuacije izazivaju i napajanje i kvalitet napona i frekvencije povezane mreže. "Dakle, trebate prenijeti aktivnu snagu iz sistema za pohranu energije ili superkondenzatora do zahtjeva AI centra podataka. A to onda zaista treba uključiti kontrolu aktivne snage podatkovnog centra. Ono što vam je potrebno je interakcija između jedinice za pohranu i AI podatkovnog centra kako biste osigurali aktivnu snagu ili je apsorbirali nakon toga kada se vrh smanji. To također može učiniti superkondenzator."

Baterije mogu skladištiti mnogo više energije od superkondenzatora, ali potonji mogu češće skladištiti manje energije. „Međutim, ako stavite bateriju koja je manja od opterećenja, a stvarno trebate da ciklirate bateriju do njenog punog kapaciteta, baterija neće dugo preživjeti s vašim podatkovnim centrom, jer je frekvencija ovih rafala tako visoka, onda vrlo, vrlo brzo starite bateriju, da, tako da superkondenzatori mogu napraviti više ciklusa“, naglasio je Salge.

Također je napomenuo da su baterije i superkondenzatori zrele tehnologije, ali optimalno postavljanje-bilo jedno, drugo ili kombinacija sa tradicionalnim kondenzatorima-zavisi od veličine skladišta, broja stalaka, nivoa napona i cjelokupnog dizajna sistema.

Upravljanje naletima AI treninga

Salge je naglasio važnost pridržavanja mrežnih kodeksa u svim geografskim područjima. "Morate postati dobar građanin elektroenergetskog sistema", rekao je. "Morate sarađivati s lokalnim komunalnim preduzećima kako biste bili sigurni da ne kršite mrežne kodove i da ne ometate podatkovni centar nazad u mrežu. Dobar način da to učinite, kada su obnovljivi izvori i data centri zajedno-locirani, je upravljanje opskrbom obnovljivom energijom koja je već unutar teritorije data centra. Štoviše,} imate mnogo bolje razvijene mreže{5. elementi fleksibilnosti i aktivni elementi za upravljanje skladištenjem i integracijom obnovljivih izvora, te za upravljanje dinamičkim opterećenjem podatkovnih centara."

Ako se mreža u budućnosti ne-uklopi sa modernom opremom koja aktivno radi, operateri će vidjeti znatno veći stres. "Uz holističko planiranje, umjesto toga, možete čak koristiti dio fleksibilnosti podatkovnog centra kao funkciju kojom se može kontrolirati i kao vrstu odgovora na zahtjeve", rekao je Salge, dodajući da operateri centara podataka mogu koordinirati AI treninge u periodima kada energetski sistem ima više raspoloživih kapaciteta. Ovo čini centar podataka predvidljivim, kontrolisanim zahtjevom, koji opterećuje mrežu samo kada je pripremljena.

„U zaključku, što se tiče tehničke izvodljivosti: da, moguće je, ali zahtijeva pravu konfiguraciju“, rekao je Salge.

Ekonomska izvodljivost
Što se tiče ekonomije, Salge vjeruje da solarna energija i vjetar ostaju najjeftiniji izvori energije, čak i kada se uzme u obzir fleksibilnost mreže potrebna za njihovu integraciju s podatkovnim centrima. Solar se najbrže implementira, vjetar ga dobro nadopunjuje, a oba se mogu skalirati paralelno.

"Svako povećanje potražnje u podatkovnim centrima zahtijeva ulaganja, bilo iz obnovljivih izvora ili konvencionalne energije. Ekonomija zavisi od tržišta, a tržišni mehanizmi, propisi i tehničko planiranje mreže su međusobno povezani, utičući na protok energije, cijene i stabilnost sistema", rekao je.

"Preporučujemo programerima da rade sa svim zainteresovanim stranama-komunalnim preduzećima, dobavljačima tehnologije i planerima{1}}od početka kako bi osigurali pouzdanost, pristupačnost i društveno prihvaćanje. Holističko planiranje izbjegava reaktivne popravke i vodi do boljih{3}} dugoročnih rezultata," zaključio je Salge.