Recentemente ho avuto il piacere di partecipare con diversi colleghi a una tavola rotonda dedicata al tema delle reti su larga scala e abbiamo parlato di come gli operatori dei data center possono partecipare a quella che viene chiamata “interazione con il servizio della rete”. Ciò significa che i data center e altre organizzazioni che si occupano di infrastrutture critiche si avvalgono di batterie e di sistemi UPS (gruppi di continuità) con la tecnologia di supporto dinamico della rete Dynamic Grid Support, per interagire e bilanciare la rete nei periodi di instabilità.
Esempi di tali eventi sono lo smantellamento di grandi centrali elettriche e l’intermittenza delle fonti di energia rinnovabile che alimentano la rete. La fornitura di un supporto dinamico alla rete può offrire una serie di vantaggi, tra cui risparmi sui costi, maggiore resilienza operativa e persino nuove opportunità di generazione di reddito.
A seguito di quella discussione, ecco una breve panoramica della tecnologia alla base dei sistemi UPS con tecnologia Dynamic Grid Support, del loro funzionamento, delle sfide e dei vantaggi e dei come Vertiv può aiutare gli operatori a usare queste e di altre risorse intelligenti
Da cosa sarà determinata la prossima potenziale iniziativa relativa all’energia, in ambito industriale?
Il settore dei data center è al centro della crescente domanda globale di energia supplementare e della relativa pressione per l’adozione di fonti più rinnovabili che riducano le emissioni di carbonio. Gli stakeholder del settore cercano soluzioni in grado di attenuare i rischi di instabilità della rete determinati dall’aumento della domanda e dagli squilibri temporanei tipici delle fonti di energia rinnovabile, un fenomeno che può causare variazioni delle frequenza e, se non viene controllato, a interruzioni dell’alimentazione.
A rendere gli UPS e gli altri sistemi ad accumulo di energia degli ottimi candidati per il bilanciamento della rete è il fatto che le batterie di riserva degli UPS entrano in gioco solo in caso di interruzione dell’alimentazione, rimanendo inutilizzate per la maggior parte della loro vita utile. La tecnologia degli UPS intelligenti (o Smart UPS) si avvale dei sistemi di stoccaggio delle batterie per accumulare energia e renderla disponibile immediatamente quando serve, senza interferire con la capacità del sistema UPS di proteggere il carico. Inoltre, un UPS grid interactive con un sistema di accumulo di energia adeguatamente dimensionato può reagire rapidamente per soddisfare le esigenze di limitazione della frequenza e supportare i servizi redditizi.
Linee guida per il bilanciamento della rete
Un UPS grid interactive deve alimentare i servizi ausiliari garantendo un’autonomia delle batterie sufficiente per consentire il passaggio ai generatori in caso di guasto della rete elettrica.
Quando il controller esterno rileva una variazione della frequenza di rete, segnala all’UPS di seguire questa richiesta di regolazione positiva e negativa caricando o scaricando le batterie entro i loro limiti operativi. L’UPS controlla la potenza in ingresso per raggiungere determinati obiettivi o servizi, funzionando in diverse modalità.
Analisi del potenziale di ricavo e di bilanciamento per gli utenti finali
Un UPS grid interactive può consentire alle aziende e agli utenti privati di vendere l’energia immagazzinata e ridurre così i costi energetici complessivi. Questo avviene attraverso i servizi di bilanciamento, che aiutano a soddisfare la domanda aumentando l’offerta della rete, per reagire rapidamente alla variazione della frequenza e per gestire la domanda. I servizi di bilanciamento garantiscono che l’alimentazione elettrica corrisponda alla domanda effettiva, garantendo la stabilità della rete e consentendo sia la generazione di ricavi che il risparmio energetico.
Nei programmi di servizio con risposta rapida alle variazioni di frequenza si usano sistemi UPS a batteria per accumulare energia e rilasciarla istantaneamente. In alternativa, la gestione della domanda, nota anche come “peak shaving”, è un approccio al bilanciamento che riduce la dipendenza dalla rete nei periodi di potenza scarsa o di alti costi dell’energia. I servizi di gestione della domanda vengono forniti attraverso programmi che prevedono regolari pagamenti in denaro per le aziende, in base alle condizioni contrattuali. Un esempio può essere un programma basato sui prezzi in cui i consumatori modificano il proprio consumo energetico in base alle variazioni del prezzo dell’energia sul mercato. Un altro può essere un programma basato su incentivi in cui specifici contratti prevedono pagamenti in favore dei consumatori che modificano o riducono il loro consumo energetico.
Le organizzazioni del settore dei data center che offrono servizi di bilanciamento della rete ricevono ulteriori pagamenti per l’energia in base alla velocità con cui reagiscono alle variazioni di frequenza della rete, nonché alla riduzione del consumo.
Le sfide rimanenti da affrontare
Durante la nostra discussione abbiamo parlato di alcuni ostacoli all’adozione che ancora limitano l’integrazione della tecnologia a livello dell’intera rete. Si tratta di una tecnologia relativamente nuova, lontana dall’essere adottata su larga scala; c’è una comprensibile esitazione nei confronti delle modifiche significative alle tecnologie degli UPS a cui i clienti si affidano per proteggere i loro sistemi fondamentali. Ci sono anche dubbi sul fatto che questa tecnologia di supporto della rete possa compromettere la resilienza degli UPS o possa velocizzare l’invecchiamento o il degrado delle batterie.
Queste preoccupazioni sono infondate. Il sistema di controllo dell’UPS consente di sospendere o abbandonare la modalità Dynamic Grid Support se le condizioni operative non rientrano nelle specifiche o se il rischio aumenta. Inoltre, i migliori sistemi UPS sono dotati di funzionalità di ottimizzazione, diagnostica avanzata e stoccaggio con batterie agli ioni di litio per controllare i principali fattori di invecchiamento e prolungare la durata delle batterie.
Nonostante lo scetticismo, un recente sondaggio di OMDIA, una società di analisi e consulenza, offre buone prospettive nei confronti dell’adozione di questa tecnologia. Secondo il sondaggio circa il 90% degli operatori di data center probabilmente implementerà sistemi UPS per interagire con la rete e supportare importanti iniziative di gestione energetica nei prossimi quattro anni. Alcune organizzazioni potrebbero decidere di adottare questa tecnologia vedendo un numero sempre maggiore di importanti operatori di data center che la utilizzano e osservando la sua maturità nel tempo. In ogni caso, con i crescenti sforzi per stabilizzare la rete e abbandonare le fonti di energia tradizionali, pochi potranno permettersi di ignorare i vantaggi offerti da un UPS grid interactive.
Vertiv è in grado di aiutare gli operatori a generare ricavi e a ridurre i costi offrendo asset intelligenti come gli UPS con funzionalità di supporto alla rete. Possiamo anche fornire una soluzione integrata completa (UPS grid interactive con controller esterno e soluzione di accumulo dell’energia) sia agli utenti finali che agli aggregatori/provider di servizi in ambito energetico. Per ulteriori informazioni su questa tecnologia e su come Vertiv può aiutare la tua organizzazione ad approfittare di queste opportunità di risparmio, scarica il whitepaper “Come massimizzare le entrate dal sistema di accumulo energetico del data center con un UPS grid interactive”.
