Uninterruptible power supply (UPS) -systemer finnes i alle datasentre, vanligvis i form av batteribackups, for å gi nødstrøm for arbeidsmengder for å fortsette å kjøre selv om det skulle oppstå uventet avbrudd.
Bilde: Shutterstock
Generatorer i datasentre kan spille en nøkkelrolle for å hjelpe det lokale nettet med å håndtere noen av utfordringene knyttet til overgangen til fornybar energi, ifølge ny forskning publisert av Microsoft og strømstyringsselskapet Eaton.
Uninterruptible power supply (UPS) -systemer finnes i alle datasentre, vanligvis i form av batteribackups, for å gi nødstrøm for arbeidsmengder for å fortsette å kjøre selv om det skulle oppstå uventet avbrudd.
Fordi slike hendelser er sjeldne, tilbringer UPS -er det meste av livet uberørt. Datasentre sitter derfor for tiden på banker av underutnyttede batteribanker – og derfor undersøker Microsoft og Eaton om bygningers UPS -er også kan støtte det lokale nettet mot avvik og feil.
SE: Eldre IT: Å spare penger ved å holde på gammel teknologi koster oss alle milliarder
Å pumpe mer fornybar energi inn i nettet kommer med ekstra kompleksitet, og et spesielt problemområde er ustabiliteten som solenergi og vindkraft genererer.
Konvensjonelle strømkilder som kull og gass gir nettverket det som kalles treghet: når det er et støt for systemet, kan turbinene deres fortsette å snurre midlertidig på grunn av kinetisk energi fra turbinens spinn, slik at det fortsatt er noe strøm generert i en periode, selv i tilfelle et problem. Med andre ord har de roterende generatorene en stabiliserende effekt på nettet.
Vindturbiner og solcellepaneler fungerer annerledes, og kan ikke gi treghet. Overgang til fornybar energi betyr derfor også å miste den støtdempende fordelen med tradisjonelle strømkilder, noe som gjør strømnettet mye mer sårbart for uventede forstyrrelser.
I praksis kan lav treghet utløse enormt forstyrrende blackout. I 2019, for eksempel, førte et lynnedslag i Storbritannia som brakte en vindpark og et gasskraftverk til slutt til tap av strøm og forstyrrelse for mer enn en million forbrukere, med store systemfeil på jernbanetransportnettet som påvirket pendlere i London.
“Hvis vi har eiendeler som sikrer påliteligheten til nettet selv med lav treghet, betyr det at nettoperatørene kan tillate høyere penetrasjon av fornybar energi,” sier Janne Paananen, teknologisjef i Eaton, som skrev whitepaper, fortalte ZDNet.
En løsning består av å gi det som kalles en Fast Frequency Response (FFR), for eksempel ved å umiddelbart mate strøm til nettet mens tregere reserver reagerer på en avbrudd. Med andre ord, en kortsiktig løsning som egentlig er det samme som UPS-er er designet for.
“UPS-er er skreddersydd for det behovet,” sier Paananen. “De kan takle kortsiktige øyeblikk med ubalanser i systemet, og fordi de varer i kort tid, er UPSer med mindre batterier ypperlige til det formålet.”
UPS -er er allerede koblet til det lokale nettet, men bare for å hente strøm fra det. Eaton har utviklet en programvarebasert teknologi som selskapet beskriver som en “grid-interaktiv UPS” kalt EnergyAware, som gjør det mulig for UPS-er i datasenteret å ta en dobbel rolle: beskytte IT-utstyr, men også fungere som energikilde for nettoperatører.
Teknologien er allerede testet og bevist i flere pilotprosjekter, blant annet ved Microsoft Innovation Center i Boydton, Virginia, hvor en litiumionbatteridrevet UPS var utstyrt med Eatons programvarealgoritmer og kontroller for å samhandle med strømnettet.
UPSen fulgte vellykket nettsignaler og reagerte raskt ved å lade eller lade ut batteriet for å balansere nettet, og oppfylte operatørens krav til nøyaktighet, responstid og presisjon.
Eaton gjennomførte også piloter med den nye UPS -teknologien i Irland, hvor selskapet er basert, og i Finland og Norge. “Men Microsoft er den første virkelig store aktøren som viser interesse,” sier Paananen. “Når de store sjefene gjør det først, vil andre følge. Det vil vise et eksempel for resten av bransjen.”
Med whitepaper håper Eaton og Microsoft å gi et bedre informert syn på teknologien til datasenteroperatører som kan være interessert – for eksempel ved å svare på spørsmål rundt konseptets økonomi.
Paananen hevder at det ikke er noen ulemper ved å åpne UPS -er for datasenter for nettet. I nordiske land, for eksempel, trenger nettet bare å være støttet i opptil 30 sekunder i tilfelle avbrudd – en mengde energi som de fleste datasentre allerede har i batteriene i tillegg til det de trenger for sine kritiske belastninger, betyr at de ikke engang trenger å investere i mer kapasitet.
SE: Superdatamaskiner blir en annen skytjeneste. Her er hva det betyr
Selvfølgelig kommer forskjellige nett med forskjellige krav, men å bidra til nettstabilitet er også en ekstra inntektsstrøm for operatører. Paananen anslår at den typiske tilbakebetalingstiden vil variere fra ett til tre år. I Storbritannia, for eksempel, viser Eatons estimater en avkastning på hele £ 130 000 ($ 178 000) per megawatt tildelt nettstøtte.
“Det fine er at hvis du får litt kompensasjon, betyr det at det ikke koster deg noe å være grønn,” sier Paananen.
Det er ikke å si at datasenter UPS -er alene vil løse den fornybare kraften treghetsligningen. Paananen tror heller at overgangen til vind- og solenergi vil kreve å ta et “alt-som-et-nett” -perspektiv der alle eiendeler som kan bidra til å opprettholde nettets balanse bør kobles til systemet.
Dette er mer fornuftig enn å bygge nye systemer for samme formål, men det vil kreve at siloer brytes i dagens infrastruktur. Datasentre er derfor bare en del av prosessen, selv om de er nøkkelen til suksess med bryteren.
Microsoft, på sin side, synes ivrig etter å utvikle og implementere ideen. “Datasentre er kjernen i vår digitale økonomi og har muligheten til å gi et lett tilgjengelig, bedre middel for å støtte nettet. Denne støtten hjelper elektriske nett til å nå høyere nivåer av fornybar energi,” sier Ehsan Nasr, senioringeniør i datasenter avansert utvikling hos Microsoft.
“Når lagret energi i datasentersystemer er utnyttet for å tilby fleksibilitet og optimaliseringstjenester, blir det et aktivum med en økt verdi, så det er en trippel gevinst for nettoperatøren, datasenteroperatøren og miljøet.”
Innovasjon
Roboter for barn: STEM -sett og flere tekniske gaver til hackere i alle aldre De beste VR- og AR -hodesettene for forretninger og personlig bruk De beste 3D -skriverne for bedrifter og hjemmebruk Hva er AI? Alt du trenger å vite Vi lever i en svimlende teknologisk endring. Er det bra for oss? (ZDNet YouTube) Gratis PDF: Robotics in the enterprise (TechRepublic)
Relaterte emner:
Microsoft Hardware Servers Networking Storage Cloud 