Электропитание ЦОД: новости от ABB, Eaton, Vertiv и не только

Одной из проблем, с которыми сегодня сталкиваются владельцы и операторы корпоративных и коммерческих дата-центров, является необходимость удовлетворения растущих потребностей многочисленных клиентов в части обработки и хранения больших объемов информации. Одновременно наблюдается рост акцента на повышение энергоэффективности и устойчивости эксплуатации ЦОД при одновременной минимизации издержек.

Учитывая, что на долю электричества зачастую, приходится большая часть эксплуатационных расходов и углеродного следа ЦОД, оптимизация силовой инфраструктуры вновь возводимых и уже существующих серверных ферм является одним из наиболее действенных способов решения обозначенной проблемы.

Стремясь удовлетворить растущий спрос на все более эффективное вспомогательное оборудование, многочисленные вендоры постоянно создают новые и совершенствуют существующие решения, что подтверждает свежий отраслевой дайджест, охватывающий новости от ABB, Fluence, Cambridge GaN Devices, Eaton, Numeric, Vertiv и Meta.

Meta стремится удешевить водородные топливные элементы для ЦОД

Meta, материнская компания Facebook, планирует обнародовать данные, которые могут помочь в разработке более дешевого водородного топлива. Последнее используется, помимо прочего, топливными элементами для ЦОД, позиционирующимся в качестве более экологичной и эффективной замены дизельным генераторам и даже центральной электросети.

Массив данных, подготовленный инженерами Meta в сотрудничестве с Университетом Карнеги-Меллона, может внести важный вклад в поиски более дешевых катализаторов для осуществления химической реакции, используемой в производстве водородного топлива.

В настоящее время в процессе производства водородного топлива с осуществлением реакции выделения кислорода (Oxygen Evolution Reaction; OER) используются дорогие оксиды драгоценных металлов, включая оксид рутения и иридия, что ведет к удорожанию «зеленой» электроэнергии для конечных пользователей и замедляет переход от ископаемого топлива.

Инициатива Open Catalyst Project или OCP (не путать с Open Compute Project), запущенная Facebook в 2020 году, предполагает выявление и анализ перспективных катализаторов с использованием искусственного интеллекта, позволяя исследователям сосредоточиться на оценке наиболее многообещающих вариантов.

Ранее корпорация Microsoft сообщала об экспериментах с водородом в ЦОД, успешно организовав электропитание кластера серверов в течение 48 часов подряд с использованием водородных топливных элементов. Соответствующий проект был реализован еще в 2020 году. Год спустя корпорация заключила партнерское соглашение с Caterpillar и Ballard Power Systems для тестирования резервных генераторов на водородных топливных элементах в своем дата-центре в Куинси, штат Вашингтон (США).

Ранее в этом году голландский оператор центров обработки данных NorthC заявил, что первым в Европе установит водородные топливные элементы вместо ДГУ при строительстве новой серверной фермы, которая расположится в Гронингене.

ABB добавляет функцию PowerExchanger, чтобы упростить совместное использование батарей ИБП для дата-центров

Компания ABB добавила в свои системы ИБП, включая решения для ЦОД, функцию PowerExchanger, которая позволяет возвращать электричество в центральную электрораспределительную сеть, когда последняя нуждается в стабилизации.

Функция PowerExchanger упрощает процесс подключения ИБП дата-центров к механизмам стабилизации электрической сети, когда нагрузка колеблется из-за прерывистого характера возобновляемых источников энергии или меняющегося спроса. Поддержка новой функции может быть реализована в новых и существующих системах ИБП.

Компания ABB протестировала функцию PowerExchange в дата-центре Telia в Хельсинки, Финляндия, который участвует в проекте «виртуальной батареи» Fortum Spring, реализуемом местной коммунальной службой Fortum (с использованием систем ИБП от АББ). Помимо подачи электроэнергии обратно в центральную сеть, новая система может сократить счета за электричество благодаря снижению энергопотребления в часы пиковой нагрузки на центральную сеть путем переключения ЦОД на собственные ИБП.

Fluence будет производить системы хранения электроэнергии для ЦОД на базе твердотельных аккумуляторов QuantumScape

Поставщик систем хранения электроэнергии для дата-центров Fluence, являющийся совместным предприятием Siemens и энергетического гиганта AES, заключил контракт на использование твердотельных аккумуляторов QuantumScape. Последние ранее еще не применялись в стационарных системах, используясь только в автомобилях.

Новые продукты на базе технологий Fluence и QuantumScape будут полезны владельцам ЦОД, электропитание которых осуществляется с использованием возобновляемых источников энергии (например, солнечной и ветровой энергии), характеризующихся прерывистостью (ВЭС не работают в штиль, а солнечные батареи – ночью).

Fluence упаковывает батареи в кубические модули мощностью 500 кВт и поставляет конечным пользователям системы, которые могут быть установлены на солнечных / ветряных фермах для хранения избыточной электроэнергии и предоставления ее по требованию для удовлетворения пикового спроса.

В конструкции аккумулятора QuantumScape полимер, используемый в обычных литий-ионных аккумуляторах, заменяет твердотельный сепаратор, что позволяет использовать металлический литий-анод вместо углеродных или кремниевых анодов, используемых в современных литий-ионных аккумуляторах. Это позволяет повысить энергетическую плотность.

Аккумуляторы QuantumScape все еще находятся в стадии предпилотного производства: две компании будут работать над их проверкой и тестированием для использования в стационарных системах хранения энергии Fluence, включая решения GridStack и SunStack для солнечных ферм и EdgeStack для объектов конечных пользователей.

Cambridge GaN Devices улучшает механизм преобразования электроэнергии для нужд серверов

Разработчик полупроводниковых систем Fabless Cambridge GaN Devices Ltd. (CGD) запустил проект, нацеленный на повышение эффективности инфраструктуры электропитания дата-центров и сокращение вредных выбросов по вине ЦОД.

Проект под названием ICeData направлен на разработку и коммерциализацию высокоэффективных интегральных схем на основе нитрида галлия (GaN) для блоков питания, используемых в серверах внутри дата-центров. Данная технология может сократить потери при преобразовании электроэнергии, повышая эффективность источников питания более чем на 98 процентов. По словам экспертов CGD, переход на чипы на основе GaN может сократить выбросы CO2 на мегатонны в год.

Как отмечают инженеры компании, электроэнергия поступает в дата-центры при повышенном напряжении. Требуется преобразование с получением более низкого напряжения, прежде чем электричество достигнет компонентов серверов. Эту работу обычно выполняют повсеместно распространенные полевые транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник на основе кремния (MOSFET), но в качестве альтернативы был предложен нитрид галлия.

Интегральные схемы на основе GaN работают намного эффективнее при преобразовании электроэнергии, а также имеют меньшие размеры, что обеспечивает лучшую удельную мощность. До недавнего времени соответствующие чипы были непомерно дорогими и использовались только в специализированных приложениях, таких как лазеры LIDAR и беспроводные передатчики энергии.

CGD считает, что ее запатентованная технология ICeGaN позволит удешевить производство и сделать интегральные схемы на основе GaN продуктом для массового рынка. Ожидается, что успешная реализация соответствующего проекта приведет к сокращению капитальных и эксплуатационных расходов на энергосистемы центров обработки данных на 10 процентов.

Eaton обновляет устаревшие ИБП 5PX, чтобы помочь владельцам краевых ЦОД

Компания Eaton, в ассортименте которой присутствуют, помимо прочего, решения для управления электропитанием ЦОД, расширила серию систем ИБП 5PX путем добавления нового блока, предназначенного для распределенных вычислительных сетей (краевые ЦОД / Edge). Первые модели из линейки 5PX поступили в продажу десять лет назад.

Новинка, получившая название 5PX G2, предлагает более широкие возможности для подключения к сети благодаря интегрированной карте Gigabit Ethernet, подкрепленной надежной системой кибербезопасности. Благодаря гигабитной сетевой карте 5PX G2 может подключаться к программному пакету Eaton BrightLayer для центра обработки данных, обеспечивая управление и мониторинг в режиме реального времени.

Платформа BrightLayer, запущенная в октябре 2020 года, включает такие модули, как программное обеспечение для предотвращения аварий Intelligent Power Manager и службу удаленного мониторинга PredictPulse.

Новый ИБП также предлагает другие усовершенствования, включая простой мастер начальной настройки и возможность получать массовые обновления встроенного ПО, сохраняя при этом защиту подключенного оборудования. Трехцветная светодиодная строка индикации состояния обеспечивает быструю и четкую диагностику: синий означает, что все в порядке, желтый — что требуется внимание, а красный – что возникла неотложная проблема. Новейшие батареи имеют более длительный срок службы. Eaton предлагает трехлетнюю гарантию и круглосуточную техническую поддержку.

Numeric выпускает трехфазный ИБП для дата-центров Keor XPE

Базирующийся в Индии производитель ИБП и поставщик решений для обеспечения надлежащего качества электроснабжения Numeric, предлагающий, помимо прочего, продукты для ЦОД, объявил о выпуске 3-фазного модульного ИБП Keor XPE. Продукт предназначен для удовлетворения потребностей дата-центров и прочих критически важных объектов.

Keor XPE предлагает возможность «горячей замены» практически каждого компонента. Он оснащен 10-дюймовым сенсорным экраном с интуитивно понятным интерфейсом для контроля всей системы. Дополнительным преимуществом ИБП является гибкая компоновка, которая подходит для различных архитектур. Модульная архитектура позволяет соединить максимум 7 энергоблоков (по 300 кВт каждый).

Keor XPE предлагает следующие преимущества: масштабируемость мощности до 2,1 МВт, повышенная гибкость конструкции (позволяет экономить занимаемое пространство), энергоэффективность и контролируемый углеродный след, максимальное время безотказной работы.

Поставщик оборудования для ЦОД Vertiv сообщает о проседании выручки

Повышение цен в цепочке поставок снизило прибыль и выручку поставщика силового и охладительного оборудования для дата-центров Vertiv в четвертом квартале 2021 года, что привело к неожиданному финансовому спаду в отчетном периоде. Прибыль Vertiv оказалась на 58 миллионов долларов ниже, чем за тот же квартал годом ранее.

Акции Vertiv упали почти на 40 процентов на торгах 23 февраля на фоне подобных новостей, достигнув отметки в 12,3 $ за штуку и продолжив падение. Ценовой минимум (10$ за акцию) был достигнут 7 марта. Руководство Vertiv ожидает, что сбои в цепочке поставок, вероятно, продолжатся до конца 2022 года. Представители вендора заявили о повышении цен на решения компании под влиянием инфляции и стоимости компонентов.

В компании отметили, что число новых и незавершенных заказов остается на рекордно высоком уровне в Северной и Южной Америке. Заказы в четвертом квартале выросли на 51% по сравнению с аналогичным прошлогодним периодом благодаря крупным покупкам клиентов из числа колокейшн-провайдеров, несмотря на то, что Vertiv начала повышать цены.

ИПБ на батарейках типа AA тестирует Центр суперкомпьютерных вычислений Сан-Диего

Центр суперкомпьютерных вычислений Сан-Диего (SDSC) объявил о модернизации системы ИБП путем отказа от свинцово-кислотных батарей в пользу щелочных элементов электропитания, аналогичных бытовым батарейкам типа AA. Общая емкость уже подвергшихся замене свинцово-кислотных аккумуляторов составила 1000 кВт*ч.

Новые батареи предоставила компания Urban Electric Power (UEP), когда мощность суперкомпьютера превысила мощность его резервного дизельного генератора. Добавить дополнительный ДГУ оказалось невозможно из-за экологических норм в месте расположения объекта (Калифорния). В сложившейся ситуации часть оборудования суперкомпьютерного центра полагалась на электричество из центральной сети без резервного электропитания.

Чтобы устранить проблему, было решено установить цинково-диоксид-марганцевые элементы электропитания от UEP, схожие по химическому составу с бытовыми щелочными батарейками типа АА. Но состав был изменен таким образом, чтобы батареи можно было перезаряжать в течение 10 и более лет.

Впоследствии было решено переоснастить все системы ИБП объекта продукцией UEP. Переход на новые батареи позволил отправить на переработку 9 тонн токсичных свинцово-кислотных батарей, заменяя их более экологически чистой альтернативой, одновременно удваивая доступную емкость резервной системы электропитания.

Новая установка содержит 5200 отдельных щелочных элементов совокупной емкостью 1 мегаватт*час. Заказчик планирует развернуть дополнительные 5 200 щелочных элементов для второго этапа проекта, который должен быть введен в эксплуатацию этим летом.

Выбор в пользу аналога батареек AA сделан потому, что он намного дешевле. Стоимость оказалась в 2 раза ниже систем на основе сопоставимых литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, при эксплуатации продукта UEP не нужны системы пожаротушения, которые требовались бы для потенциально воспламеняющихся литиевых систем, подверженных эффекту «теплового разгона». Системы UEP сертифицированы на соответствие стандартам UL как пожаробезопасные.