3 варианта использования солнечной энергии для электроснабжения дата-центра

Повышение энергоэффективности инфраструктуры ЦОД в последние годы превратилось в одно из ключевых направлений работы проектировщиков, строителей и операторов дата-центров по всему миру. Стремясь выполнить обязательства в области корпоративной социальной ответственности (КСО), многие компании расширяют бюджеты на модернизацию инфраструктуры своих корпоративных и коммерческих дата-центров ради сокращения их углеродного следа. Кроме того, наличие у той или иной компании «зеленого» ЦОД выступает отличным маркетинговым инструментом, позволяющим выгодно выделиться на фоне конкурентов. Одним из способов достижения подобной цели выступает использование солнечной энергии для электроснабжения дата-центра.

Конечно, есть много других способов добиться желаемого, в том числе оптимизация имеющейся инфраструктуры, изоляция воздуховодов, внедрение программной системы управления инфраструктурой дата-центра (DCIM) – все эти действия позволяют снизить коэффициент PUE и, как следствие, общее количество «грязного» электричества с угольных электростанций, потребляемого ЦОД. В то же время перевод дата-центра на экологически чистые возобновляемые источники энергии вроде солнечной позволяет решить проблему на корню. Рассмотрим 3 подхода к переводу ЦОД на электроэнергию, генерируемую с помощью солнечных панелей.

1. Покупка электричества у коммунальщиков

Некоторые крупные операторы ЦОД вроде Google уже не первый год покупают электричество с гелиоэлектростанций, расположенных в тех же регионах, что и их дата-центры. Независимо от того, могут ли местные коммунальные компании удовлетворять все потребности ЦОД в электроэнергии из возобновляемых источников или же нет, это, безусловно, шаг в правильном направлении. Ведь происходит не только снижение углеродного следа ЦОД, но и стимулирование коммунальщиков вкладывать больше средств в развитие генерирующих мощностей на базе возобновляемых источников энергии для удовлетворения растущего спроса.

Тем не менее, в некоторых случаях организовать электроснабжения дата-центра напрямую с СЭС не представляется возможным. В такой ситуации на выручку приходит альтернативный механизм. На Западе распространена практика применения так называемых «зелёных» сертификатов, которые выдаются энергетическими компаниями и подтверждают факт покупки и использования экологически чистого электричества, даже если электроэнергия поступает не по выделенной ЛЭП , а из обычной центральной сети.

2. Строительство локальной солнечной фермы для частичного удовлетворения потребностей ЦОД

К сожалению, на данном этапе по всему миру имеется сравнительно немного поставщиков электроэнергии, которые предлагают своим клиентам электричество с гелиоэлектростанций. Но это не означает необходимость отказа от использования солнечной энергии для запитки инфраструктуры ЦОД. При относительно невысоких капитальных затратах можно построить небольшую локальную солнечную ферму со скромной мощностью рядом с ЦОД.

Если мощность дата-центра превышает мощность гелиоэлектростанции, генерируемая на СЭС электроэнергия будет полностью потребляться непосредственно инфраструктурой дата-центра. Это позволит избежать развертывания дополнительных аккумуляторных батарей для хранения излишков электричества, которые требуют частого техобслуживания и периодической замены.

Такой подход значительно повышает экономическую обоснованность создания локальной солнечной фермы. Данный вариант также целесообразен для регионов с высокой ценой электричества из центральной сети и/или частыми перебоями в электроснабжении, вынуждающими операторов ЦОД использовать дорогостоящие дизельные электростанции.

Кроме того, появляется возможность организовать электропитание серверов и прочего оборудования с использованием постоянного тока. Это позволит устранить необходимость многократных преобразований и тем самым снизить как начальные капитальные затраты, таки расходы на эксплуатацию.

3. Строительство локальной солнечной фермы в качестве основного источника электроэнергии

При наличии крупного бюджета и достаточного количества свободной земли рядом с ЦОД (или же на его крыше) возможна установка массива солнечных батарей, способного полностью удовлетворять потребности дата-центра в электричестве и даже генерировать лишнюю электроэнергию. Эти излишки будут храниться в аккумуляторных батареях и использоваться по ночам, когда КПД гелиоэлектростанции стремится к нулю.

С помощью такой частной локальной солнечной фермы, выступающей в качестве первичного источника энергии, можно обезопасить ЦОД от перебоев в электроснабжении из центральной сети. При этом последняя может выступать резервным источником электричества, избавляя операторов дата-центра от необходимости использования дизель-генераторов.

В последние годы эффективность солнечных батарей значительно улучшилась. Но даже в регионе с очень хорошей инсоляцией (то есть с обилием солнечных дней в году и высокой их продолжительностью) для поддержки одной стойки с 5 кВт нагрузки вам потребуется массив солнечных батарей примерно на 39 кВт, который будут занимать почти 260 кв.м . Таким образом, даже для относительно небольшого дата-центра с 10 стойками необходим массив солнечных панелей площадью в 2600 кв.м.