Solar-in-shranjevanje za podatkovne centre: ni preprosto stikalo

Ker podatkovni centri rastejo v velikosti in kompleksnosti, njihovo oskrbovanje s poceni in zanesljivim napajanjem še nikoli ni bilo tako nujno. Gerhard Salge, glavni tehnološki direktor (CTO) pri Hitachi Energy, enoti japonskega konglomerata Hitachi, je osvetlil razmerje med obnovljivo energijo in delovanjem podatkovnih centrov, pri čemer je opozoril, da čeprav je tehnično izvedljivo, uspeh zahteva skrbno načrtovanje, pravo infrastrukturo in celovit pristop.

"Ko pogledamo, kaj se dogaja v omrežjih, so obnovljivi viri aktiven element na strani proizvodnje električne energije, podatkovni centri pa aktiven element na strani povpraševanja," je Salge povedal za revijo pv. "Kar poleg tega potrebujete, so dimenzije fleksibilnosti, za kar potrebujemo skladišče in mrežo, ki lahko tudi tukaj aktivno deluje, da združi vse te elemente."

Po Salgeju so ključna aktivna omrežja in ne pasivni sistemi, ki se preprosto odzivajo na pogoje. Z več obnovljivimi viri energije, spreminjajočimi se vzorci povpraševanja, novimi centri za obremenitev in možnostmi shranjevanja, kot so baterije in obstoječi objekti, kot je črpalna hidroelektrarna, je ključnega pomena dejavno usklajevanje teh virov za ohranjanje zanesljivosti oskrbe, kakovosti električne energije in optimizacije stroškov.

»Ko pa govorite o vplivu in korelaciji med obnovljivimi viri energije in podatkovnimi centri, morate vedno upoštevati ta celoten obseg prilagodljivosti v elektroenergetskem sistemu vseh elementov-na strani povpraševanja, strani proizvodnje, strani shranjevanja in aktivnega omrežja vmes,« je dejal in opozoril, da šibka ali preobremenjena omrežja ne bodo služila temu namenu.

Podatkovni centri AI
Salge je opozoril, da niso vsi podatkovni centri enaki. "Obstajajo običajni podatkovni centri in podatkovni centri AI," je dejal. "Običajni podatkovni centri so v bistvu visoko{2}}obremenjeni sistemi z nekaj nihanji na vrhu. Vsebujejo veliko procesorjev, ki obravnavajo zahteve-iz iskalnikov ali drugih aplikacij-zato je delovna obremenitev porazdeljena stohastično med njimi. To ustvarja osnovno obremenitev z naključnimi vzponi in padci, kar je tipičen vzorec obremenitve običajnega podatkovnega centra."

Delovne obremenitve z umetno inteligenco so v nasprotju s tem močno odvisne od grafičnih procesorjev ali pospeševalnikov umetne inteligence, ki nenehno porabljajo veliko energije. Za razliko od običajnih podatkovnih centrov podatkovni centri z umetno inteligenco pogosto delujejo pri visoki obremenitvi, včasih blizu maksimalne zmogljivosti za dolga obdobja.

"Podatkovni centri AI so posebej dobri pri izvajanju vzporednega računalništva," je pojasnil Salge. "Toliko jih je hkrati sproženih z istim vzorcem povpraševanja, kar ustvarja te skoke navzgor in navzdol v profilu povpraševanja, in pridejo povsem vzporedno."

Ta nihanja ogrožajo tako oskrbo z električno energijo kot tudi kakovost napetosti in frekvence priključenega omrežja. "Torej, morate prenesti aktivno moč iz sistema za shranjevanje energije ali superkondenzatorja na povpraševanje podatkovnega centra AI. In to mora potem resnično vključevati nadzor aktivne moči podatkovnega centra. Kar potrebujete, je interakcija med enoto za shranjevanje in podatkovnim centrom AI, da zagotovite aktivno moč ali jo absorbirate pozneje, ko pade vrh. To lahko stori tudi superkondenzator."

Baterije lahko shranijo veliko več energije kot superkondenzatorji, vendar lahko slednji pogosteje shranijo manjšo energijo. "Vendar, če vstavite baterijo, ki je manjša od obremenitve, in jo morate resnično ciklično preklopiti skozi njeno polno kapaciteto, baterija ne bo preživela prav dolgo z vašim podatkovnim centrom, ker je pogostost teh izbruhov tako visoka, potem baterijo starate zelo, zelo hitro, ja, tako da lahko superkondenzatorji opravijo več ciklov," je poudaril Salge.

Omenil je tudi, da sta baterije in superkondenzatorji zreli tehnologiji, vendar je optimalna nastavitev-ena, druga ali kombinacija s tradicionalnimi kondenzatorji-odvisna od velikosti pomnilnika, števila omaric, ravni napetosti in splošne zasnove sistema.

Upravljanje izbruhov usposabljanja AI

Salge je poudaril pomen upoštevanja omrežnih kodeksov na vseh geografskih območjih. "Postati morate dober državljan elektroenergetskega sistema," je dejal. »Morate sodelovati z lokalnimi komunalnimi podjetji, da zagotovite, da ne kršite omrežnih kodeksov in da ne motite podatkovnega centra nazaj v omrežje. Dober način za to, ko so obnovljivi viri energije in podatkovni centri so-locirani, je upravljanje oskrbe z obnovljivo energijo že znotraj ozemlja podatkovnega centra. Poleg tega je prihodnje-primerno razvito omrežje očitna prednost. Ker imate veliko več te prilagodljivosti elementov in aktivnih elementov za upravljanje shranjevanja in integracije obnovljivih virov ter za upravljanje dinamičnih obremenitev podatkovnih centrov."

Če omrežje v prihodnosti ni-prilagojeno s sodobno, aktivno delujočo opremo, bodo operaterji občutili veliko večji stres. "Namesto tega lahko s celostnim načrtovanjem celo uporabite nekaj prilagodljivosti podatkovnega centra kot vrsto funkcije, ki jo je mogoče nadzorovati in odzivati ​​na povpraševanje," je dejal Salge in dodal, da lahko operaterji podatkovnih centrov usklajujejo izbruhe usposabljanja AI v obdobja, ko ima elektroenergetski sistem več razpoložljive zmogljivosti. Zaradi tega je podatkovni center predvidljivo, nadzorovano povpraševanje, ki obremenjuje omrežje šele, ko je pripravljeno.

"Na koncu, glede tehnične izvedljivosti: da, možno je, vendar zahteva pravo konfiguracijo," je dejal Salge.

Ekonomska izvedljivost
Glede ekonomije Salge meni, da sonce in veter ostajata najcenejša vira energije, tudi če upoštevamo prožnost omrežja, ki je potrebna za njuno integracijo s podatkovnimi centri. Sončna energija je najhitrejša za uporabo, veter jo dobro dopolnjuje in oboje je mogoče vzporedno prilagajati.

"Vsako povečanje povpraševanja po podatkovnih centrih zahteva naložbe, bodisi iz obnovljivih virov ali konvencionalne energije. Ekonomija je odvisna od trga, tržni mehanizmi, predpisi in tehnično načrtovanje omrežja pa so med seboj povezani ter vplivajo na pretok energije, cene in stabilnost sistema," je dejal.

"Razvijalcem priporočamo, da že od samega začetka sodelujejo z vsemi deležniki-komunalnimi podjetji, ponudniki tehnologije in načrtovalci-, da zagotovijo zanesljivost, cenovno dostopnost in družbeno sprejemljivost. Holistično načrtovanje se izogiba reaktivnim popravkom in vodi do boljših-dolgoročnih rezultatov," je zaključil Salge.