Потребление электроэнергии в центрах обработки данных стремительно растет. Восходящий тренд фиксируется во многих странах, включая США и Россию. В ряде регионов происходящее вызывает опасения, что на горизонте проблемы с энергоснабжением. Эти опасения особенно часто озвучиваются в странах, импортирующих ископаемые энергоносители. Давление на проектировщиков и операторов ЦОД растет.

Чтобы улучшить имидж и сократить эксплуатационные расходы без ущерба для надежности инфраструктуры, предусмотрительные игроки индустрии ЦОД берут на вооружение передовое силовые системы и инновационные технологии энергоснабжения. Именно таким системам и технологиям и посвящен свежий рыночный дайджест.

Стартап ECL ввел в эксплуатацию ЦОД, работающий на водороде

Компания ECL (EdgeCloudLink) спроектировала, изготовила и развернула автономный модульный дата-центр, работающий на водороде. ЦОД находится в Маунтин-Вью, штат Калифорния (США). Генеральный директор стартапа Юваль Бачар (на фото) заявил, что его команда уже ведет переговоры с владельцами гипермасштабных облачных ЦОД и корпоративных серверных ферм, заинтересованными в использовании этой технологии.

Бачар, ранее работавший в известных технологических компаниях, включая Microsoft, Facebook, Cisco, Juniper Networks и LinkedIn, отметил, что главное преимущество фирменной технологии его стартапа – возможность выполнять вычисления без подключения к центральной электросети и даже к внешнему источника воды. Уже введенный в эксплуатацию ЦОД может поддерживать IT-оборудование мощностью до 75 кВт на стойку. Компания работает над аналогом, поддерживающим до 125 кВт на стойку.

Дата-центры ECL являются модульными. Базовые блоки имеют мощность в 1 мегаватт. Их можно сгруппировать вместе, чтобы обеспечить общую мощность до 100 МВт. Стартап обещает развертывание ЦОД менее чем за 12 месяцев после получения заказа.

Компания начала разработку своей системы в марте 2022 года, а к концу 2023 года приступила к строительству. Этот ЦОД используется для тестирования новых технологий. К настоящему моменту компания подала заявки на 2 десятка патентов. Теоретически ECL могла бы получить дополнительный доход, лицензируя свою водородную технологию. Но Бачар заявил, что рассмотрит это только при поступлении предложений от крупных клиентов и, конечно, не от потенциальных конкурентов.

Дата-центр подключен к газопроводу, из которого водород подается в топливные элементы, объединяющие H2 и кислород. Реакция между двумя элементами происходит c выработкой электричества, которое используется для электропитания дата-центра. Еще один продукт реакции – вода, необходимая системе охлаждения серверов. В ECL для оптимизации температурного режима внутри машзалов применяют систему испарительного охлаждения. Но топливные элементы генерируют даже больше воды, что нужно. Излишки жидкости могут передаваться внешним потребителям, с которыми соседствует дата-центр.

ECL использует в ЦОД две разные формы водорода: газ (подается по упомянутому выше газопроводу) и жидкость. Оборудование компании генерирует энергию при вскипании переохлажденного жидкого водорода. Эта энергия используется для электропитания системы охлаждения. По словам Бачара, подход невероятно эффективен. Если в случае традиционных дата-центров 60% затрат на электроэнергию связаны с системой охлаждения, то в случае ECL на это уходит всего 1-1,5%.

Чтобы максимизировать надежность ЦОД, компания дополняет свои водородные энергосистемы аккумуляторной батареей Megapack от Tesla. Последняя может обеспечить 8-часовое “окно” для технического обслуживания водородных систем. На территории площадки, где размещен ЦОД, также есть стандартные дизельные электрогенераторы. Если клиент пожелает, дата-центр можно даже подключить к возобновляемым источникам энергии или к традиционной центральной электросети.

Поскольку оборудование ECL во многом уникально, стартап также разработал специальное программное обеспечение для мониторинга и управления инфраструктурой. ПО де-факто позволяет клиентам оптимизировать энергопотребление с учетом используемого в конкретный момент источника (например, водород, центральная электросеть или возобновляемые источники энергии). Оптимизация выполняется, исходя из целей в области устойчивого развития и порогового значения эксплуатационных затрат.

ECL — не единственная компания, работающая над “отключением” ЦОД от традиционной электросети. Например, стартап Crusoe сосредоточился на строительстве модульных автономных дата-центров рядом с нефтяными месторождениями, ветряными мельницами и скважинами природного газа, чтобы задействовать неиспользуемые в противном случае источники энергии.

В числе козырей ECL значатся стоимость и рентабельность. Бачар не назвал точные цифры, но отметил, что обычно строительство традиционного дата-центра мощностью 1 МВт обходится в 12–14 миллионов долларов (актуально для страны базирования компании – США). Модули ECL стоят примерно на 30–40% дешевле.

Технология Digital Edge заменит литий-ионные батареи в ЦОД

Оператор коммерческих дата-центров Digital Edge Holdings Pte. Ltd., базирующийся в Сингапуре и занимающийся предоставлением услуг ЦОД в Азиатско-Тихоокеанском регионе, разработал и начал тестировать инновационную систему хранения энергии. Цель – замена литий-ионных батарей в собственных дата-центрах. Не исключается последующая коммерциализация наработок.

Технология разрабатывалась в партнерстве с южнокорейской фирмой Donghwa ES, которая специализируется на решениях для хранения энергии. Партнеры называют новинку гибридной системой хранения энергии на суперконденсаторах. Это решение призвано заменить литий-ионные батареи, традиционно используемые в современных дата-центрах.

Технологии предполагает использование гибридного метода хранения энергии, сочетающего активированный уголь из конденсатора с двойным электрическим слоем с углеродом из литий-ионной батареи для снижения износа отрицательного электрода (по сравнению с другими технологиями). Ожидается, что переход на гибридные суперконденсаторы послужит повышению безопасности ЦОД и их экологической устойчивости.

Конденсаторы рассчитаны на более высокие температуры, чем традиционные батареи. Их потенциально можно эксплуатировать в среде с температурой до 65°C (149°F). Это означает, что оборудование не потребует дополнительного охлаждения при эксплуатации в ЦОД. С точки зрения количества запасённой энергии на единицу веса новинка проигрывает литий-ионным батареям, однако это компенсируется высокой удельной отдачей энергии (ватт*ч). В частности, ее можно перезарядить за гораздо более короткий промежуток времени. Это делает новинку более подходящей при частом отключении электроэнергии.

В Digital Edge заявили, что устройство можно перезарядить «за считанные минуты». Это позволяет ему справляться с многочисленными последовательными отключениями электроснабжения ЦОД. Тот факт, что в нем не используется оксид металла, снижает риск возгорания. В компании Digital Edge заявили, что расчетный срок службы конденсаторов до замены рабочих элементов составляет 15 лет. Это более чем в два раза превышает срок службы традиционных батарей.

“Благодаря значительному снижению риска возгорания, возможности выполнения более 100 тысяч циклов разрядки/зарядки, минимальному техобслуживанию , более широкому диапазону рабочих температур, возможности перезарядки за считанные минуты (по сравнению с часами в случае стандартных аналогов) и увеличенному в 2,5 раза сроку службы, гибридные суперконденсаторы – коммерчески жизнеспособный и более безопасный аналог традиционных литий-ионных аккумуляторов», — говорится в отчете компании Digital Edge.

В Digital Edge заявили, что первоначальные испытания «оказались успешными», и компания начинает развертывать гибридные суперконденсаторы «в небольших масштабах». Они будут устанавливаться в новых дата-центрах компании , используясь для обслуживания некритических нагрузок. Развертывание технологии для обслуживания критических нагрузок состоится в долгосрочной перспективе. Модернизация с ее помощью уже эксплуатируемых ЦОД пока не планируется.

В рамках совместного проекта инженеры Donghwa ES разработали оригинальную концепцию технологии, а их коллеги из Digital Edge предоставили экспертные знания по применению этой технологии в системах ИБП для дата-центров. Компания Donghwa ES намерена коммерциализировать продукт для более широкого использования в течение 2024 года.

Южнокорейский разработчик и производитель решений для хранения энергии нового поколения, Donghwa ES представлен на рынке с 1995 года. За 3 десятилетия компания произвела и поставила более ста миллионов модулей накопления энергии. Donghwa ES производит инновационные системы хранения энергии для гипермасштабных дата-центров по всей Азии с упором на бизнес во Вьетнаме, Японии и Южной Корее.

Holtec Britain озвучила шорт-лист площадки для строительства завода по производству ММР

Энергетическая компания Holtec Britain сократила список потенциальных площадок для строительства небольшого завода по производству малых модульных атомных реакторов (ММР). На проект планируется выделить 1,3 миллиарда фунтов стерлингов. Из первоначальных 14 локаций-кандидатов Holtec включила в шорт-лист всего 4: Тис-Вэлли, Уэст-Мидлендс, Камбрию и Южный Йоркшир.

Ожидается, что с начала 2030 года новый завод будет ежегодно производить от двух до четырех реакторов – каждый стоимостью 1–2 миллиарда фунтов стерлингов. 16 изготовленных там ММР планируется установить в Великобритании. Затем устройства будут размещены в континентальной Европе и на Ближнем Востоке. Для обслуживания этого производственного объекта будет создано 4 сотни хорошо оплачиваемых рабочих мест для местных высококвалифицированных специалистов. В период строительства ожидается создание еще 3,6 тыс. рабочих мест.

Владельцы и строители ЦОД все чаще рассматривают ММР как потенциальные источники электроэнергии в условиях все более ограниченного объема традиционных энергоносителей. В 2024 году колокейшн-провайдер Equinix подписал соглашение о закупке ММР мощностью до 500 МВт у поставщика Oklo. Компания Wyoming Hyperscale подписала соглашение о закупке до 100 МВт.

Microsoft наняла нескольких специалистов в области ядерных технологий для реализации своей собственной стратегии в сфере ММР. Schneider Electric заключила партнерские отношения с энергетической компанией Terrestrial Energy для коммерциализации малых модульных реакторов.

Eaton инвестирует в поставщика силовых модулей для дата-центров NordicEPOD AS

Поставщик силового оборудования Eaton завершил стратегические инвестиции в компанию NordicEPOD AS (“дочка” CTS Nordics AS), которая специализируется на создании стандартизированных модулей электропитания для дата-центров. Этот вендор обладает обширной клиентской базой: оборудованием компании пользуются по всей Скандинавии.

NordicEPOD AS имеет репутацию компании, быстро внедряющей экономически эффективные технологии. Спрос на ее продукты растет по мере расширения рынка ЦОД в Европе. Инвестиции Eaton позволят компании предоставлять критически важные энергетические продукты и услуги более широкой клиентской базе.

Эта стратегическая инвестиция является частью более широкой концепции Eaton по расширению предложения своих продуктов на рынке ЦОД, который демонстрирует значительный рост на фоне увеличения востребованности решений на базе искусственного интеллекта (ИИ). Ожидается, что сотрудничество с NordicEPOD AS упростит и ускорит для Eaton выполнение заказов, связанных с крупными модульными ЦОД. Результатом станет повышение удовлетворенности клиентов и расширение клиентской базы в сегменте ЦОД.

Энергетическая компания Solaria выходит на рынок ЦОД по примеру “Росатома”

Испанская энергетическая компания Solaria, специализирующаяся на солнечных фермах, вышла на рынок ЦОД. Для этого была сформирована “дочка” Solaria Data Center. Фирма будет использовать собственную электрогенерирующую инфраструктуру и собственное оптоволокно.

Компания получила от испанского оператора электросетевой инфраструктуры Red Eléctrica “зеленый свет” на передачу электричества в ЦОД общей мощностью 155 МВт, а также запросила еще 860 МВт для той же цели. Дальнейшие подробности, включая расположение или характеристики дата-центров, не разглашаются.

Основанная в 2002 году компания Solaria управляет десятками солнечных электростанций по всей Испании, а также эксплуатирует СЭС в Португалии, Сардинии, материковой Италии, Греции и Уругвае. В распоряжении компании имеются генерирующие мощности в совокупном размере около 1,7 ГВт. К 2026 году показатель должен достичь 4,3 ГВт.