Solar-plus-tallennus palvelinkeskuksiin: Ei yksinkertainen kytkin

Palvelinkeskusten koon ja monimutkaisuuden kasvaessa halvan ja luotettavan virran toimittaminen niille ei ole koskaan ollut niin kiireellistä. Japanilaisen Hitachin yksikön Hitachi Energyn teknologiajohtaja Gerhard Salge valaisi uusiutuvan energian ja datakeskustoimintojen välistä suhdetta ja huomautti, että vaikka se on teknisesti mahdollista, menestys vaatii huolellista suunnittelua, oikeaa infrastruktuuria ja kokonaisvaltaista lähestymistapaa.

"Kun katsomme, mitä verkoissa tapahtuu, uusiutuvat energialähteet ovat aktiivinen elementti sähköntuotannon puolella ja datakeskukset ovat aktiivinen elementti kysyntäpuolella", Salge kertoi pv-lehdelle. "Sen lisäksi tarvitaan joustavuuden ulottuvuuksia, joihin tarvitaan varastoa ja verkkoa, joka voi myös aktiivisesti toimia täällä yhdistääkseen kaikki nämä elementit."

Salgen mukaan avain on aktiiviset ristikot, eivät passiiviset järjestelmät, jotka vain reagoivat olosuhteisiin. Uusiutuvien energialähteiden, muuttuvien kysyntämallien, uusien kuormituskeskusten ja varastointivaihtoehtojen, kuten akkujen ja olemassa olevien laitosten, kuten vesipumppujen, lisääntyessä on ratkaisevan tärkeää koordinoida näitä resursseja aktiivisesti toimitusvarmuuden, sähkön laadun ja kustannusten optimoinnin ylläpitämiseksi.

"Mutta kun puhutaan uusiutuvien energialähteiden ja datakeskusten välisestä vaikutuksesta ja korrelaatiosta, sinun on aina otettava huomioon sähköjärjestelmän joustavuuden täysi laajuus, joka koostuu kaikista elementeistä -kysyntäpuolen, tuotantopuolen, varastointipuolen ja niiden välisen aktiivisen verkon välillä", hän sanoi ja huomautti, että heikot tai ruuhkaiset verkot eivät palvelisi tätä tarkoitusta.

AI-palvelinkeskukset
Salge varoitti, että kaikki datakeskukset eivät ole samanlaisia. "On olemassa perinteisiä datakeskuksia ja tekoälyn palvelinkeskuksia", hän sanoi. "Perinteiset palvelinkeskukset ovat pohjimmiltaan korkean-kuormituksen järjestelmiä, joissa on jonkin verran vaihteluita. Ne sisältävät monia prosessoreita, jotka käsittelevät-hakukoneiden tai muiden sovellusten pyyntöjä-, joten työkuorma jakautuu stokastisesti niiden kesken. Tämä luo peruskuormituksen satunnaisine nousuineen ja laskuineen, mikä on tavanomaisen tietokeskuksen tyypillinen kuormitusmalli."

AI-työkuormat sitä vastoin riippuvat suuresti GPU:ista tai tekoälykiihdyttimistä, jotka kuluttavat jatkuvasti paljon virtaa. Toisin kuin perinteiset palvelinkeskukset, tekoälyn palvelinkeskukset toimivat usein jatkuvalla suurella kuormituksella, joskus lähellä maksimikapasiteettia pitkiä aikoja.

"AI-palvelinkeskukset ovat erityisen hyviä suorittamaan rinnakkaislaskentaa", Salge selitti. "Niin monet niistä laukeavat samalla kysyntäkuviolla samaan aikaan, mikä luo näitä piikkejä kysyntäprofiilissa ylös ja alas, ja ne tulevat kokonaan rinnakkain."

Nämä vaihtelut haastavat sekä virransyötön että kytketyn verkon jännitteen ja taajuuden laadun. "Joten sinun on siirrettävä aktiivista tehoa energian varastointijärjestelmästä tai superkondensaattorista tekoälyn palvelinkeskuksen tarpeeseen. Ja sitten täytyy todella ohjata palvelinkeskuksen aktiivista tehoa. Tarvitset tallennusyksikön ja tekoälyn palvelinkeskuksen välistä vuorovaikutusta, jotta saadaan aktiivista tehoa tai absorboida se jälkeenpäin, kun huippu laskee. Sen voi tehdä myös superkondensaattorilla."

Akut voivat varastoida paljon enemmän energiaa kuin superkondensaattorit, mutta jälkimmäiset voivat varastoida pienempiä energioita useammin. "Jos laitat kuitenkin kuormaa pienemmän akun ja joudut todella pyörittämään akkua täydellä kapasiteettillaan, akku ei kestä kovin kauaa datakeskuksessasi, koska näiden purskeiden taajuus on niin korkea, niin silloin akku vanhenee hyvin, hyvin nopeasti, eli superkondensaattorit voivat tehdä enemmän syklejä", Salge painotti.

Hän totesi myös, että akut ja superkondensaattorit ovat molemmat kehittyneitä tekniikoita, mutta optimaalinen kokoonpano-jompikumpi, toinen tai yhdistelmä perinteisten kondensaattoreiden kanssa-riippuu tallennustilan koosta, telineiden lukumäärästä, jännitetasoista ja järjestelmän kokonaissuunnittelusta.

AI-koulutuspurskeiden hallinta

Salge korosti verkkokoodien noudattamisen tärkeyttä kaikilla maantieteellisillä alueilla. "Sinun on tultava hyvä sähköjärjestelmän kansalainen", hän sanoi. "Sinun on tehtävä yhteistyötä paikallisten laitosten kanssa varmistaaksesi, että et riko verkkokoodeja etkä häiritse palvelinkeskusta takaisin verkkoon. Hyvä tapa tehdä tämä, kun uusiutuvat energialähteet ja palvelinkeskukset sijaitsevat samassa paikassa, on hallita uusiutuvan energian tarjontaa jo palvelinkeskuksen alueella. Lisäksi tulevaisuuden -joustavuus on paljon enemmän etua näistä elementeistä. aktiiviset elementit varastoinnin ja uusiutuvan integroinnin hallintaan sekä palvelinkeskusten dynaamisten kuormien hallintaan."

Jos verkkoon ei tulevaisuudessa{0}} sovi nykyaikaiset, aktiivisesti toimivat laitteet, operaattorit näkevät huomattavasti enemmän stressiä. "Holistisella suunnittelulla sen sijaan voit jopa käyttää osaa palvelinkeskuksen joustavuudesta ohjattavana ja kysyntään reagoivana ominaisuutena", Salge sanoi ja lisäsi, että palvelinkeskusten operaattorit voisivat koordinoida tekoälyn koulutuspurskeet ajanjaksoihin, jolloin sähköjärjestelmällä on enemmän käytettävissä olevaa kapasiteettia. Tämä tekee palvelinkeskuksesta ennustettavan, hallittavan vaatimuksen, joka rasittaa verkkoa vasta kun se on valmis.

"Teknisen toteutettavuuden osalta: kyllä, se on mahdollista, mutta se vaatii oikean kokoonpanon", Salge sanoi.

Taloudellinen toteutettavuus
Taloudellisesti Salge uskoo, että aurinko ja tuuli ovat edelleen halvimpia energianlähteitä, vaikka otetaan huomioon verkon joustavuus, jota tarvitaan niiden integroimiseksi datakeskuksiin. Aurinkoenergia on nopeimmin otettavissa käyttöön, tuuli täydentää sitä hyvin, ja molemmat voidaan skaalata rinnakkain.

"Kaikki palvelinkeskusten kysynnän kasvu vaatii investointeja, olipa kyse uusiutuvista energialähteistä tai perinteisestä sähköstä. Talous riippuu markkinoista, ja markkinamekanismit, säädökset ja tekninen verkkosuunnittelu liittyvät toisiinsa, mikä vaikuttaa energian virtaukseen, hinnoitteluun ja järjestelmän vakauteen", hän sanoi.

"Suosittelemme kehittäjiä työskentelemään alusta alkaen kaikkien sidosryhmien-laitosten, teknologian tarjoajien ja suunnittelijoiden- kanssa luotettavuuden, kohtuuhintaisuuden ja yhteiskunnallisen hyväksynnän varmistamiseksi. Kokonaisvaltainen suunnittelu välttää reaktiiviset korjaukset ja johtaa parempiin pitkän aikavälin-tuloksiin", Salge totesi.