Los centros de datos buscan soluciones de energía flexibles para la resiliencia, la sostenibilidad
Los centros de datos de IA en los Estados Unidos podrían consumir 33.8 gigavatios de poder para 2030, o alrededor del 3% del país capacidad de generaciónSchneider Electric dijo a principios de este año. Algunas proyecciones de demanda de energía de IA son aún más agresivas, como un pronóstico de la Corporación Rand 2024 citado por Schneider que ve 130 GW de demanda de centros de datos en 2030.
Con proyectos de centros de datos por un valor de al menos $ 64 mil millones Retrasado o bloqueado por la oposición local y los formuladores de políticas y reguladores estatales que colocan restricciones al desarrollo, una reacción parece estar elaborando.
Los oponentes del centro de datos citan un Letanía de preocupacionesdesde el ruido hasta la contaminación del agua, pero algunos de los centros más frecuentes en los impactos locales de la generación de energía en el sitio y efectos más amplios en la red eléctrica. A principios de este mes, Xai de Elon Musk superó la oposición local a Asegure un permiso de aire para una flota de generadores de gas en su centro de entrenamiento de IA en Memphis, Tenn.
Los legisladores de Texas aprobaron recientemente una ley que requiere nuevos centros de datos para Desconectar de la cuadrícula durante períodos de alta demanda de energía. Varios estados han implementado o están considerando aranceles especiales de servicios públicos que requieren que las compañías de centros de datos cubran los costos de las actualizaciones de la red de las que se benefician. Plan de reguladores de servicios públicos de Carolina del Norte una conferencia técnica en octubre en los posibles impactos de los centros de datos en la confiabilidad del poder.
El apetito de la energía de los centros de datos y el creciente reconocimiento de que el crecimiento no controlado sería un problema para la red podría causar dolores de crecimiento a corto plazo para la industria, dijo Kelcy Pegler, CEO de Flexgen, una compañía de software de gestión de baterías.
“Desde una perspectiva social, estamos subestimando el impacto que los centros de datos tendrán en la red”, dijo Pegler en una entrevista. “Vamos a tener un período de robo en el que las ambiciones del centro de datos tendrán problemas para concretarse”.
A principios de este año, Flexgen asociado con el contratista eléctrico Rosendin Para desarrollar e implementar una solución a base de baterías para ayudar a los centros de datos de IA a funcionar de manera más confiable con menos impactos en los clientes de servicios públicos cercanos y la red en su conjunto. Su solución también podría reducir los centros de datos Enormes costos de energía -que puede alcanzar el 60% de los gastos operativos, al tiempo que reduce el uso del generador de combustibles fósiles, dijo Pegler.
Mejor gestión de energía con menos impactos en la cuadrícula
Flexgen y Rosendin se unieron para mantener a los operadores de Centro de datos de IA antes de un aumento exponencial esperado en la densidad de potencia de las instalaciones más nuevas que supera las capacidades de la tradicional Sistemas de suministro de alimentación ininterrumpidos.
Los sistemas UPS se integran directamente con los bastidores de servidores individuales y responden casi instantáneamente a las interrupciones de alimentación, protegiendo los chips confidenciales y los equipos de redes de daños. Pero los últimos chips de Nvidia consumen mucha más potencia que las generaciones anteriores a pesar de Mejoras de eficiencia significativasque requiere sistemas de respaldo de batería más potentes a nivel de edificio o campus, dijo Pegler.
“Nadie vio venir esto porque nadie sabía cómo [powerful] El nuevo chip sería ”, dijo.
Eso desencadenó una lucha entre los desarrolladores de centros de datos para encontrar soluciones para instalaciones en desarrollo hoy. Esas instalaciones ya se ven diferentes a sus predecesores porque los últimos chips generalmente necesitan alguna forma de enfriamiento líquidoque rechaza el calor de manera más efectiva que el aire forzado.
La oferta FlexGen-Rosendin es “un enfoque más inteligente, más delgado y más receptivo al diseño de energía del centro de datos que no requiere ningún rediseño dentro de las paredes del centro de datos”, dijo el director de innovación de Flexgen, Pasi Taimela, el mes pasado.
La asociación combina el sistema de respaldo de batería “Bessups” a escala de utilidad de Rosendin con tecnología Flexgen que permite que los centros de datos pasen sin problemas entre los modos conectados a la red e “isla”, según las compañías. Pegler dijo que la solución es un respaldo de confiabilidad clave para los centros de datos, ya que la demanda en tiempo real de inferencia de IA aumenta en las industrias críticas.
Hoy, “ChatGPT está dispuesto a decir: ‘Lo siento, no puedo ayudarte en este momento’, pero puedes imaginar muchos casos de uso futuros”, como las funciones de atención médica sensibles al tiempo, “donde ‘no puedo ayudarte ahora no es una opción”, dijo.
Los sistemas flexibles de Bessups también colocan centros de datos para respaldar en lugar de cargar la red con su demanda abrumadora de energía, Flexgen y Rosendin. Durante los períodos de alto estrés en la red, como las noches de verano calurosas, las instalaciones pueden salir de sus propias baterías. O, si pueden darse el lujo de reducir algunos procesos informáticos, pueden transformarse temporalmente en plantas de energía y enviar la energía almacenada en esas baterías a la red.
E incluso en situaciones de no emergencia, la demanda de energía de los centros de datos puede cambiar rápidamente en cuestión de minutos, causando fluctuaciones de voltaje que pueden dañar los sistemas informáticos confidenciales en el sitio y no relacionados Equipo comercial y de consumo cercano. Un análisis de Wood Mackenzie el mes pasado vio el consumo de energía en un centro de datos de hiperscala caer en un 30% en cinco minutos Después de aumentar casi tan rápido, por ejemplo.
Los sistemas Bessups de los centros de datos pueden suavizar estas variaciones de voltaje a veces “violentas” y proteger equipos confidenciales, como Los sistemas de batería a escala de servicios públicos se realizan en la cuadrícula principalDijo Pegler.
Unir la brecha de conexión de la cuadrícula
Flexgen y Rosendin se están uniendo para proporcionar una opción en un amplio conjunto de soluciones de potencia en el sitio complementarias para centros de datos que enfrentan restricciones de cuadrícula, dicen los expertos. Otras opciones incluyen generadores de gas en el sitio, baterías y paneles solares, o alguna combinación de las mismas, como “unir” la brecha potencialmente de cinco a siete años entre la solicitud de interconexión y la aprobación final de un campus de datos de hiperescala de 1 GW, dice Jim Grice, presidente de los centros de datos y la práctica de infraestructura digital en la firma Lawerman.
La construcción de un campus de datos de hiperescala no sucede a la vez, dijo Grice en una entrevista. Un campus de hiperescala típico podría comenzar de 100 a 200 megavatios y luego escalar a 1 GW con el tiempo, dijo, idealmente después de que llegue la conexión de la red. En ese momento, la infraestructura de energía del “puente” puede hacer una transición a un papel de respaldo y, como la visualización de Flexgen y Rosendin, potencialmente actúan como un autónomo microrred Cuando la cuadrícula demanda alcanza su punto máximo.
Pero si bien el “puente” no tiene que alimentar todo el sitio en la construcción completa, tiene que ser tan resistente como una conexión de cuadrícula más potencia de respaldo en el sitio y no costar varias veces más, dijo Grice.
“Básicamente, tienes que sobreprovisar tu capacidad de potencia, y eso tendrá un impacto en los precios”, dijo. “Es como el ajedrez 3-D”.
La necesidad de redundancia tiene algunos desarrolladores que corren para adquirir y almacenar generadores a gas, pero ordenar colas incluso para generadores más pequeños, y no solo para las turbinas más grandes reservado hasta el final de la década – Ahora se extiende durante años en algunos casos, dijo Grice. Desarrolladores capaces de obtener generadores de gas antes, como el grupo detrás de un Proyecto de energía de Pensilvania de $ 10 mil millones Eso tiene como objetivo comenzar a operar el próximo año, ha promocionado abiertamente sus planes.
Mantener los objetivos de sostenibilidad al alcance
Para los campus del centro de datos rurales con menos restricciones de espacio, la energía renovable en el sitio puede ofrecer un “tiempo de alimentación” más rápido que el gas, dijo Grice. Google anunciado el año pasado que localizaría centros de datos cerca y compraría energía de hasta $ 20 mil millones de “parques de energía” de energía sostenible desarrollada por Intersect Power, el primero de los cuales podría entrar en línea el próximo año. La captura es que las energías renovables en el sitio requieren más espacio que los generadores de gas, de seis a ocho acres por megavatio de capacidad solar, dijo Grice.
A pesar de eso, y a pesar de Ventajeros de la política para energía renovable A nivel federal, la mayoría de las compañías de centros de datos prefieren energía limpia si es posible, dijo Grice.
“En igualdad de condiciones, si hay un sitio disponible con baterías Solar Plus y copia de seguridad de la cuadrícula, [a data center would] Seleccione eso sobre la conexión a una cuadrícula alimentada principalmente por el carbón “, dijo Grice.” Estamos viendo todo tipo de [data center] Estrategias de desarrollo con energías renovables a gran escala, esa es una tendencia de mercado que está sucediendo “.
Esa puede ser la razón por la cual algunas empresas de centros de datos son Afecto sobre nuevas tecnologías de almacenamiento de energía Eso podría satisfacer sus altos requisitos de tiempo de actividad al tiempo que reduce aún más la dependencia de la potencia alimentada por fósiles de los generadores en el sitio o la red de energía en sí.
Prometheus HyperScale anunció en mayo que agregaría baterías de flujo orgánico de baterías XL en fases en un centro de datos de Wyoming. Primero es un pequeño proyecto piloto, programado para 2027, para validar las capacidades de la tecnología. Si el piloto va bien, dos sistemas capaces de descargar 12.5 MW por hora durante 10 horas seguirían en 2028 y 2029, dicen las compañías.
A diferencia de la química dominante de iones de litio, los materiales activos de las baterías de flujo orgánico no son tóxicos, no inflamables y no corrosivos, lo que los hace más seguros para ubicarse cerca de centros de datos multimillonario. (Prometeo también enterrará sus baterías para que funcionen mejor en el duro clima de Wyoming, dijo el asesor de energía senior Adam Mirick en una entrevista).
Además, las baterías de flujo pueden mantener más económicamente las tasas de descarga máximas durante períodos de tiempo más largos que las baterías de iones de litio. Eso significa que pueden potenciar los centros de datos con energía almacenada del viento, el sol y otras fuentes de bajas emisiones, incluidas, potencialmente, la Pequeños reactores nucleares Prometeo y Algunas otras compañías de centros de datos Espero impulsar sus instalaciones en el futuro.
“Si esto funciona, y creemos que lo hará, eso nos da una línea de visión para adquirir y comenzar a incorporar [flow batteries] en futuros centros de datos ”, dijo Mirick.
