چگونه سیستم‌های UPS در مراکز داده، مصرف انرژی را متعادل کرده و پایداری را به حداکثر می‌رسانند

آرتورو دی فیلیپی، مدیر پیشنهاد، Smart Power و توسعه محصول تجاری EMEA در Vertiv، در مورد پایداری و نقش سیستم‌های UPS در مراکز داده موارد زیر را بیان می کند.

آخرین گزارش آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد که منابع کم انتشار تقریباً تمام رشد تقاضای جهانی برق را در سه سال آینده پوشش خواهند داد. این یک خبر عالی برای دستور کار پایداری (sustainability agenda) در کمک به کسب‌وکارها در تمام صنایع برای تسریع حرکت خود به سمت صفر خالص، است.

اما همه چیز در دنیای انرژی‌های تجدیدپذیر ساده نیست، زیرا انتقال تولید از نیروگاه‌های بزرگ سوخت فسیلی باعث شده است که شبکه‌های برق کمتر قابل پیش‌بینی باشند و بیشتر در معرض خطاهای شبکه قرار بگیرند. در واقع، بسیاری از کارشناسان می‌گویند که تطبیق تقاضا با عرضه موجود و ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر سیستم برای خطاها، پیش‌بینی‌کننده‌ترین چالش برای شبکه جدید انرژی‌های تجدیدپذیر است.

ارائه دهندگان مرکز داده در موقعیت مناسبی قرار دارند تا به تعادل خدمات شبکه کمک کنند.

خوشبختانه، ارائه دهندگان مراکز داده به دلیل استفاده از سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) که به حفظ منبع تغذیه مداوم کمک می کند، در موقعیت مناسبی برای کمک به تعادل خدمات شبکه هستند. سیستم‌های UPS معمولاً در مواردی که اختلالات غیرمنتظره‌ای مانند قطع برق شبکه وجود دارد، برق اضطراری را برای مدت کوتاهی (پنج تا ۱۰ دقیقه) تامین می‌کنند. آنها تا زمانی که شبکه آنلاین شود یا ژنراتورهای شبکه اضافی وارد شوند، انرژی کافی برای بار IT فراهم می کنند.

بیایید به چالش های پیش رو و ابتکارات مدیریت انرژی که می تواند به غلبه بر آنها کمک کند نگاه کنیم.

عدم تعادل در شبکه

هنگامی که عدم تطابق در انرژی از ژنراتورهای مبتنی بر شبکه و مصرف کنندگان رخ می دهد، فرکانس های شبکه شروع به تغییر می کنند. سپس، زمانی که عرضه از تقاضا بالاتر می رود، فرکانس افزایش می یابد و بالعکس. هر چه تناوب تامین انرژی با ورودی‌های تجدیدپذیر بیشتر باشد، اغلب عدم تعادل ایجاد می‌شود. علاوه بر این، تنظیم فرکانس سنتی برای تقاضاهای امروزی بسیار کند است، جایی که ذخایر مهاری باید بتواند تقاضای برق را در چند میلی ثانیه افزایش یا کاهش دهد.

سیستم‌های UPS ذخیره‌ساز انرژی باتری است که می‌تواند محدودیت‌های زیرساخت شبکه را کاهش دهد و به صاحبان تجهیزات، پتانسیل ارائه خدمات شبکه و امکان تولید درآمد و همچنین صرفه‌جویی در هزینه مصرف برق را ارائه دهد. این سیستم ها همچنین می توانند خدمات متعادل سازی شبکه را با استفاده از یکی از دو نوع دستگاه انرژی ارائه دهند. «پشت کنتور» (behind the meter) که به برق مصرفی در محل اشاره دارد، در سمت کاربر انرژی کنتور، «در مقابل کنتور» (In front of the meter)، برق را در سمت شبکه و برق تامین می‌کند و پیشنهادی متفاوت، در عدم اولویت‌بندی است. بار بحرانی این خدمات می تواند برای هر دارایی حیاتی با انرژی الکتریکی که برق مصرف می کند مفید باشد.

یک مقاله «فرکانس سریع» -fast frequency – (یکی از مولفه‌های توان اکتیو که باید در عرض ۵۰۰ میلی‌ثانیه تا یک ثانیه تنظیم شود) را به عنوان یک منطقه بالقوه پرسود از خدمات متعادل‌سازی انرژی برای مراکز داده نشان داد. این همچنین خطر بسیار کمی برای استقلال باتری مرکز داده دارد.

یو پی اس هوشمند آماده شبکه

یک نظرسنجی توسط گروه تحقیقاتی Omdia گزارش می دهد که استقرار یو پی اس های آماده شبکه هوشمند احتمالاً در چهار سال آینده در مراکز داده رایج خواهد بود زیرا اپراتورها به دنبال توسعه استراتژی های مدیریت انرژی پاسخ در سمت تقاضا هستند و با افزایش تولید انرژی طبیعی در سراسر جهان، عرضه انرژی شبکه را تثبیت می کنند.

علاوه بر ابتکارات پایداری شارژ توربو، خدمات متعادل‌سازی شبکه برای سیستم‌های UPS منطقی به نظر می‌رسد زیرا این واحدها اغلب بدون استفاده از باتری‌های خود برای مدت زمان بسیار طولانی کار می‌کنند. ۸۰ درصد از پاسخ دهندگان نظرسنجی Omdia تخمین زدند که ۱۰ تا ۵۰ درصد از ظرفیت باتری ها در مراکز داده امروزی دارای ذخیره انرژی اضافی هستند و به طور بالقوه می توانند برای پشتیبانی از شبکه برق استفاده شوند. مزایای هزینه ای قابل توجهی نیز در این رویکرد وجود دارد. وایت پیپر بیان می کند که یک مگاوات پشتیبانی باتری می تواند سالانه تا ۸۵۰۰۰ پوند (تقریباً) درآمد یک مرکز داده یا میلیون ها پوند برای شرکتی با چندین مرکز داده، مگاوات کسب کند.

سیستم‌های UPS برای دستیابی به راندمان بالا با ردپای کوچک‌تر و همچنین بهبود ذخیره انرژی باتری با استفاده از فناوری جدید لیتیوم یون و سیستم‌های نظارت از راه دور تکامل یافته‌اند. ترکیب فناوری برای تعامل با شبکه برق به این معنی است که اپراتورهای مرکز داده می توانند در مورد میزان و زمان مصرف انرژی هوشمندتر باشند. با برداشتن گامی فراتر، تحت طرح‌های مبتنی بر تعرفه موجود در برخی مناطق، برخی از اپراتورهای مرکز داده پروژه‌های متعادل‌سازی شبکه را با استفاده از فناوری‌های UPS برای کاهش مصرف برق در زمان اوج تقاضا و کسب درآمد اجرا می‌کنند.

از آنجایی که متناوب بودن انرژی‌های تجدیدپذیر همچنان چالش‌هایی را برای اپراتورهای شبکه ایجاد می‌کند، دارایی‌های هوشمند مانند UPS با قابلیت‌های پشتیبانی شبکه و سیستم‌های قدرت پشتیبان بخشی از راه‌حل برای تثبیت شبکه برق را ارائه می‌دهند. در این سناریو، مراکز داده این پتانسیل را دارند که به قطب انرژی ارزشمند برای همه صنایع و در سراسر مناطق جغرافیایی تبدیل شوند.

برای مشاهده منبع مقاله کلیک کنید