Быстрое расширение мировой цифровой экономики резко увеличило объем генерируемых, передаваемых и анализируемых данных. Это привело к распространению приложений, интенсивно использующих вычислительные ресурсы. Как следствие, ЦОД по всему миру на данном этапе потребляют все больше электроэнергии.

Согласно прогнозам экспертов, на которых ссылается издание The Datacentre Magazine, доля индустрии ЦОД в мировом энергопотреблении увеличится с 3% в 2023 году до 4% к концу текущего десятилетия.

Неудивительно, что у поставщиков силового оборудования для дата-центров сегодня очень много работы. Рассмотрим свежие новости индустрии, охватывающие как новые продукты, так и пересмотренные стандарты, а также перспективные подходы к электроснабжению ЦОД.

Vertiv представила новое выпрямительное устройство NetSure IPE для периферийных ЦОД

Компания Vertiv представила выпрямительный блок (устройство, преобразующее переменный ток в постоянный) под названием NetSure IPE R48-2000C2, предназначенный для наружной установки. Продукт может использоваться в тандеме с периферийными микро-ЦОД, размещаемыми рядом с вышками сотовой связи, и распределенными телекоммуникационными сетями.

Его также можно эксплуатировать в локациях с высокой нагрузкой на инфраструктуру передачи данных, включая спортивные арены, системы общественного транспорта, аэропорты, торговые и образовательные центры.

Выпрямитель идет в комплекте с резервным литий-ионным аккумулятором, который повышает надежность устройства. В случае перебоев в работе центральной электросети литий-ионные батареи могут поддерживать работу телекоммуникационной инфраструктуры, к которой подключено устройство NetSure IPE R48-2000C2, в течение часа или дольше. Важным преимуществом является более быстрая подзарядка, чем в случае стандартных свинцово-кислотных батарей.

Honda разрабатывает стационарный топливный элемент для ЦОД

Японская транснациональная корпорация Honda Motor Co., Ltd., получившая широкую известность благодаря производству автомобилей и мотоциклов, анонсировала стационарный топливный элемент для обеспечения резервного электропитание центра обработки данных с нулевым уровнем выбросов.

Тестирование продукта уже ведется в корпоративном кампусе ЦОД корпорации Honda в Торрансе, Калифорния (США). Дата будущей коммерциализации системы резервного электроснабжения пока не называется.

При разработке продукта инженеры использовали богатый опыт и многочисленные наработки Honda в области технологии водородных топливных элементов. Новая электростанция Honda на топливных элементах в Торрансе, работающая в качестве демонстрационного образца, имеет мощность около 500 кВт. Устройство обеспечивает экологически чистое и бесшумное (в отличие от стандартных дизель-генераторов) аварийное резервное электропитание всей инфраструктуры дата-центра.

При изготовлении демонстрационной стационарной электрогенерирующей установка инженеры повторно использовали топливные элементы Clarity Fuel Cell, которыми ранее комплектовались сдаваемые в прокат автомобили Honda.

Будущие стационарные установки, предназначенные для коммерциализации, будут использовать инфраструктуру нового поколения, разработанную Honda совместно с General Motors, а также предназначенную для электропитания совершенно нового электромобиля на топливных элементах (FCEV) на базе Honda CR-V, который появится в продаже в 2024 году.

Инженеры из американского подразделения Honda, занимающиеся исследованиями и разработками, отметили, что водородные топливные элементы имеют большие перспективы не только в плане резервного электропитания ЦОД при перебоях в подаче электричества из центральной сети. Они также весьма перспективны с точки зрения сокращения счетов за электроэнергию. Минимизация расходов достигается путем перехода на резервное электроснабжение в периоды пиковой нагрузки на центральную сеть, когда электричество стоит дорого.

Резервные энергосистемы, использующие водородные топливные элементы, становятся все более востребованными среди владельцев ЦОД, нацеленных на минимизацию углеродного следа бизнеса. Добиться этого позволяют топливные элементы, работающие на так называемом «зеленом водороде», полученном из возобновляемых источников. Единственным побочным продуктом при эксплуатации таких устройств выступает водяной пар.

Nokia представила программное обеспечение для снижения энергопотребления дата-центров

Телекоммуникационный гигант Nokia объявил об обновлении комплекта программного обеспечения AVA, используемого для повышения энергоэффективности телекоммуникационной инфраструктуры, включая оборудования внутри ЦОД.

Разработки интегрировали алгоритмы автоматического отключения бездействующего оборудования и другие инструменты для дополнительного снижения энергопотребления ЦОД. Предусмотрена возможность полного отключения бездействующего и неиспользуемого оборудования с помощью модулей удаленного управления электропитанием.

При обновлении продукта команда компании активно использовала улучшенные алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта. По словам представителей Nokia, усовершенствованный инструмент позволяет снизить энергопотребление ЦОД на 30%. Это примерно на 10 процентных пунктов больше по сравнению с предыдущей версией программы.

Обновленный стандарт ASHRAE 90.4 упрощает проектирование энергоэффективного ЦОД

Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (англ.: American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers; ASHRAE) представило обновленный стандарт ASHRAE 90.4, который широко используется за пределами Штатов и выступает ориентиром для многих производителей энергоэффективной теплохладотехники. Новая версия документа упрощает проектирование экологичного и энергоэффективного центра обработки данных.

Обновленный стандарт ASHRAE 90.4 включают новые правила расчета энергопотребления центра обработки данных, описывает механизмы рекуперации тепла для повторного использования в серверных фермах и за пределами ЦОД, а также оговаривает использование механизма “зеленых кредитов”. В последнем случае владелец ЦОД оплачивает электричество из возобновляемых источников энергии, поступающее в центральную сеть и покрывает собственные потребности из нее же. Этот механизм позволяет не строить ЦОД в непосредственной близости от ВЭС, СЭС, ГЭС или ГеоЭС.

Авторы документа уделили повышенное внимание температурным режимам, иммерсионному охлаждению и пределам влажности для ЦОД с воздушным охлаждением. В последнем случае пороговые уровни теперь различаются для сред с коррозионным и некоррозионными условиями. В частности, при высоком содержании газообразных загрязнителей относительная влажность ограничивается 50%, но может повышаться до 70% в неагрессивных средах. Нижний предел относительной влажности остается на уровне 8%. Он был установлен по итогам исследования ASHRAE 2005 года, которое показывало, что низкая влажность не подвергает IT-оборудование риску повреждающего воздействия со стороны статического разряда в надлежащим образом заземленных помещениях.

Развернуть малый ядерный реактора для электроснабжения ЦОД в Стокгольме планирует Bahnhof

Скандинавский колокейшн-провайдер Bahnhof объявил о намерении развернуть ядерный реактор для организации электропитания нового центра обработки данных. Компания ранее получила широкую известность за пределами индустрии ЦОД благодаря дата-центру Pionen внутри бункера в центре Стокгольма, стилизованному под логово злодея из фильмов о Джеймсе Бонде, а также проекту по созданию ЦОД внутри газгольдера.

Колокейшн-провайдер разрабатывает планы по развёртыванию малого модульного реактора (ММР) на промышленной площадке в районе Хьортаген в Стокгольме, который будет обеспечивать электроэнергией не только новый центр обработки данных, но и 30 тыс. проживающих поблизости домохозяйств, попутно передавая излишки тепла в находящиеся рядом офисы. В Bahnhof заявляют, что данный проект, вероятно, будет реализован в течение ближайшего десятилетия.

Компания Bahnhof – один из трех крупных потребителей электроэнергии, которые готовы инвестировать свои деньги в новую атомную электростанцию, чтобы закрывать потребности в электричестве в будущем. Другими проядерными организациями являются газовая компания Linde и горнодобывающая компания Boliden.

Интересно, что знаменитый подземный центр обработки данных Pionen в Стокгольме, который построен в бывшем правительственном ядерном бункере, укомплектован системой резервного электропитания на базе дизельных двигателей, извлеченных из подводных лодок. Речь о выведенных из эксплуатации военных субмаринах.

Швеция, 7 процентов рынка ЦОД которой контролирует компания Bahnhof, является чистым экспортером электроэнергии, располагая большим количеством гидроэлектростанций и генерирующих мощностей на базе других возобновляемых источников энергии. На долю возобновляемых источников приходится около 40 процентов энергетического баланса страны. Еще около 31 процента электричества генерируется за счет ядерных реакторов. При этом страна по-прежнему производит 28 процентов своей электроэнергии за счет сжигания нефти и угля.

В ответ на глобальное потепление и энергетический кризис, вызванный событиями в Украине, Швеция недавно объявила, что действовавшие ранее ограничения на расширение ядерной энергетики в стране будут сняты. Более того, объявлено об инвестициях в размере 25 миллионов евро (26,4 миллиона долларов) в исследования, касающиеся ядерной энергетики, а также о возобновлении инвестиций в ветроэнергетику.

Малые модульные реакторы были предложены как способ снизить финансовые риски, связанные с использованием ядерной энергетики. Последняя десятилетиями страдала от огромного перерасхода средств при реализации проектов по развертыванию гигантских реакторов по уникальным проектам.

Концепция ММР, напротив, предполагает создание стандартной конструкции, компоненты которой могут быть протестированы и изготовлены на заводах. После завершения технологического процесса эти компоненты подлежат отправке в конечный пункт назначения для сборки. Некоторые операторы центров обработки данных, помимо Bahnhof, уже продемонстрировали заинтересованность этой идеей.

Лидерами в области разработки ММР являются компании NuScale (США) и Rolls-Royce (Великобритания) . В Швеции также есть местные специалисты по малым модульным реакторам, включая компанию Kärnfull Next, которая подписала соглашение с финской энергетической компанией Fortum о совместном изучении возможностей для развертывания ММР в Швеции. Kärnfull также сотрудничает с японской Hitachi. Кроме того, шведская энергетическая компания Uniper подала заявку на получение гранта на исследование, касающееся применения ММР в скандинавской стране.