در مسابقه برای تسلط هوش مصنوعی ، غول های فناوری صدها میلیارد دلار برای مراکز داده جدید هزینه می کنند. اما برنامه های آنها یک چالش برجسته برای صنعت ایجاد می کند: چگونه می توانند ضمن حفظ یک سیستم انرژی مداوم ، قابل اعتماد و پایدار ، تقاضای سیری ناپذیر برای قدرت محاسبات شبانه روزی را برآورده کنند؟
اپراتورهای مرکز داده ها مدتهاست که به ژنراتورهای پشتیبان دیزل تکیه می کنند ، یک راه حل آزمایش شده و واقعی که سرورها را در هنگام قطع برق در حال اجرا نگه داشته است. اما ژنراتورهای دیزل یک راه حل قرن بیستم برای یک مشکل قرن بیست و یکم هستند.
از آنجا که مراکز داده قدرت بیشتری را مصرف می کنند و شبکه های برقی با افزایش فشار روبرو هستند ، اپراتورهای مرکز داده به دنبال گزینه های دیگری هستند که بیشتر از تأمین انرژی اضطراری انجام می دهند. میکروگریدها یک راه حل بالقوه ارائه می دهند.
میکروگریدها پیشنهاد می دهند نسل در محل این امر منابع انرژی تجدید پذیر را ادغام می کند و ردپای کربن یک مرکز را کاهش می دهد. آنها همچنین می توانند ضمن افزایش پایداری انرژی ، مصرف انرژی را بهینه کنند و باعث کاهش اعتماد به شبکه در هنگام تقاضای اوج در هنگام بالاترین هزینه می شوند.
مراکز داده گرسنه قدرت
سرمایه گذاری گسترده در مراکز داده جدید است به طور قابل توجهی بر بخش انرژی تأثیر می گذارد، به ویژه در مراکز داده بزرگ AI در ایالات متحده ، به 100 مگاوات یا بیشتر از انرژی نیاز دارند ، با مصرف سالانه تقریباً معادل تقاضای 350،000 تا 400000 اتومبیل برقی.
در ایالات متحده ، مصرف انرژی مرکز داده در طی یک دهه گذشته سه برابر شده است ، 4.4 ٪ از کل مصرف برق در سال 2023بشر پیش بینی تقاضای قدرت آینده بسیار متفاوت است. به عنوان مثال ، وزارت انرژی پروژه هایی که مراکز داده می توانند تا سال 2028 از 6.7 ٪ تا 12 ٪ برق ایالات متحده استفاده کنند.
چنین رشد سریع یک چالش بزرگ برای شبکه برقی ایالات متحده ایجاد می کند ، که برای دو دهه اول این قرن تقاضای تقریباً مسطح شاهد بود. زیرساخت های برقی پیری کشور ، که عمدتاً در دهه 1960 و 1970 ساخته شده است ، در تلاش است تا با خواسته های انرژی مدرن و آب و هوای گرم کننده همگام شود.
هرچه حوادث شدید آب و هوایی بیشتر می شوند ، مشاغل و جوامع با آسیب پذیری در برابر قطع برق روبرو می شوند. بین سالهای 2000 تا 2023 ، هوا ایجاد شده است 80 ٪ از قطع عمده در ایالات متحده
ارتقاء شبکه برای مقاومت و قابلیت اطمینان ، پرهزینه و پیچیده خواهد بود. این بدان معنی است که توسعه دهندگان مرکز داده باید به طور فعال با برنامه های کاربردی همکاری می کند، تولیدکنندگان برق و برنامه ریزان شبکه برای ایجاد امنیت انرژی و دستیابی به اهداف پایداری آنها.
در حالی که سیستم های قدرت پشتیبان گیری – که به طور معمول شامل ژنراتورهای دیزل و منبع تغذیه بدون وقفه هستند – برای اطمینان از تداوم خدمات ضروری هستند ، اما آنها برای اجرای مداوم طراحی نشده اند. این امر بر ارزش میکروگریدها ، سیستم های انرژی بومی سازی شده قادر به کار به طور مستقل یا همراه با شبکه الکتریکی گسترده تر است.
برای مراکز داده ، کنترل انرژی آنها فقط مربوط به هزینه نیست بلکه یک ضرورت استراتژیک است. میکروگریدها ، به ویژه مواردی که شامل ذخیره سازی هستند ، می توانند به مراکز داده کمک کنند تا اهداف تجاری و آب و هوا خود را از سه طریق برآورده کنند:
-
تاب آوری پیشرفته: میکروگریدها به مراکز داده اجازه می دهند تا به طور مستقل از شبکه اصلی در هنگام قطع یا اختلال کار کنند. آنها می توانند انواع مختلفی از منابع انرژی توزیع شده و ذخیره باتری را هماهنگ کنند. با تنظیم ولتاژ و فرکانس ، میکروگریدها همچنین ثبات کلی شبکه را افزایش داده و خطر خاموشی را کاهش می دهند.
-
مدیریت انرژی مقرون به صرفه: هزینه های انرژی هزینه عملیاتی قابل توجهی برای مراکز داده است. ذخیره انرژی در ساعات خارج از اوج و استفاده از آن در دوره های اوج تقاضای می تواند باعث صرفه جویی در هزینه و بهبود کارایی شود. سیستم های مدیریت توزیع پیشرفته ، مصرف انرژی را در طول تقاضای اوج بهینه می کنند.
-
پایداری و دکربن سازی: بسیاری از اپراتورهای مرکز داده متعهد به اهداف جاه طلبانه آب و هوا از جمله هستند دستیابی به بی طرفی کربن یا به طور کامل بر روی انرژی تجدید پذیر اجرا می شود. میکروگریدها می توانند سیستم های پشتیبان دیزل سنتی را با منابع پاک تر مانند گاز طبیعی جایگزین کنند. آنها همچنین مراکز داده را قادر می سازند تا منابع تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی یا باد را ادغام کنند تا ردپای کربن خود را جبران کنند.
نیازهای قدرت AI و Cloud Computing چنان سریع در حال رشد است که پردیس های مرکز داده به زودی می توانند از برق بیشتری نسبت به برخی از شهرها استفاده کنند. این بدان معناست که نیاز به بهینه سازی مصرف انرژی ، کاهش فشار در محل و سطح شبکه ، ادغام تجدید پذیر و جلوگیری از خرابی وجود دارد. یک مسیر روشن به جلو وجود دارد.