W zeszłym miesiącu wziąłem udział w spotkaniu przy okrągłym stole, w trakcie którego wraz z kolegami rozmawialiśmy na temat skalowania sieci i roli operatorów centrum danych w rozwijaniu technologii zwanej „interakcją z siecią zasilającą”. Interakcja z siecią zasilającą oznacza wykorzystywanie przez centra danych i inne organizacje infrastruktury krytycznej systemów akumulatorów i zasilaczy awaryjnych (Uninterruptible Power Supply, UPS) z technologią Dynamicznego wsparcia sieci w celu współpracy z siecią zasilającą i równoważenia jej fluktuacji.
Przyczyną takich zaburzeń jest likwidacja dużych zakładów energetycznych oraz brak ciągłości zasilania energią pochodząca z odnawialnych źródeł energii. Technologia Dynamicznego wsparcia sieci może przynieść szereg korzyści, w tym oszczędności finansowe, większą odporność operacyjną, a nawet nowe możliwości generowania przychodów.
Poniżej przedstawiamy wnioski z naszej dyskusji dotyczące technologii systemów UPS z Dynamicznym wsparciem sieci, sposobów jej działania, wyzwań i korzyści. Podpowiadamy również, w jaki sposób Vertiv może wspierać operatorów w korzystaniu z inteligentnych zasobów
Co jest siłą napędową nowej potencjalnej technologii?
Branża centrów danych jest jednym z sektorów charakteryzujących się zapotrzebowaniem na coraz większą ilość energii i związanego z tym nacisku na zwiększanie udziału energii ze źródeł odnawialnych, ograniczających emisję dwutlenku węgla. Uczestnicy branży poszukują rozwiązań, które pozwoliłyby na wyeliminowanie zagrożeń dla stabilności sieci, wynikających z gwałtownego wzrostu popytu i chwilowych zakłóceń równowagi, typowych dla odnawialnych źródeł energii — cech, które mogą prowadzić do wahań częstotliwości, a w przypadku braku kontroli do awarii.
Zasilacz UPS lub inne systemy magazynowania energii mogą potencjalnie odegrać dużą rolę w równoważeniu sieci zasilającej, ponieważ akumulatory zasilacza UPS są wykorzystywane wyłączne w przypadku awarii zasilania sieciowego, co oznacza, że podzespoły te przez większość czasu eksploatacji nie są wykorzystywane. Inteligentne rozwiązania UPS wykorzystują systemy magazynowania energii i jej natychmiastowego dostarczania w razie potrzeby, bez ograniczania zdolności systemu UPS do ochrony obciążenia. Dodatkowo zasilacz UPS typu grid interactive z odpowiednio dobranym systemem magazynowania energii zapewnia wystarczająco szybką reakcję i zaspokaja potrzeby związane z utrzymaniem częstotliwości oraz wspiera usługi generujące dochód.
Podstawy równoważenia sieci
Zasilacz UPS typu grid interactive musi być zdolny do zasilania usług pomocniczych przy jednoczesnym zapewnieniu czasu podtrzymania akumulatorowego wystarczającego do normalnego przełączenia obciążeń na zasilanie z generatorów w przypadku awarii sieci.
W razie wykrycia zmiany częstotliwości sieci przez zewnętrzny sterownik, zasilacz UPS otrzymuje polecenie przestrzegania tego żądania zarówno w przypadku dodatniej, jak i ujemnej regulacji poprzez ładowanie lub rozładowywanie akumulatorów w ramach ich limitów operacyjnych. Zasilacz UPS pracuje w różnych trybach i steruje mocą wejściową, aby osiągnąć określone cele lub zapewnić ciągłość usług.
Badanie potencjału przychodów i bilansowania dla użytkowników końcowych
Zasilacz UPS grid interactive może umożliwić przedsiębiorstwom i prywatnym użytkownikom energii komercyjne wykorzystanie magazynowanej przez nich energii i obniżenie jej kosztów ogólnych. Równoważenie usług pomaga zaspokoić popyt na dostawy energii z sieci poprzez szybką reakcję na częstotliwość i zarządzanie zapotrzebowaniem. Usługi równoważenia gwarantują, że podaż energii elektrycznej odpowiada rzeczywistemu zapotrzebowaniu, co zapewnia stabilność sieci i umożliwia zarówno generowanie przychodów, jak i oszczędzanie energii.
W programach szybkiego reagowania na częstotliwość systemy magazynowania energii akumulatorów UPS używane są do gromadzenia energii i jej natychmiastowego dostarczania. Natomiast zarządzanie zapotrzebowaniem, znane również jako „wyrównywanie zapotrzebowania szczytowego”, to strategia, która zmniejsza zależność od sieci w czasie niedoboru mocy lub okresach wysokich kosztów energii. Usługi zarządzania zapotrzebowaniem oferowane są w ramach programów, a firmy otrzymują regularne płatności zależnie od zawartej umowy na takie usługi. Jednym z przykładów takiego programu jest program oparty na cenach, w którym konsumenci dostosowują zużycie energii do zmian cen rynkowych energii elektrycznej. Natomiast w programie motywacyjnym, konsumenci otrzymują wynagrodzenie za zmianę lub zmniejszenie zużycia energii.
Centra danych oferujące usługi równoważenia sieci otrzymują dodatkowe płatności za energię zależnie od tego, jak szybko reagują na wahania częstotliwości sieci, a także zależnie od ilości zaoszczędzonej energii.
Inne wyzwania
W trakcie naszej dyskusji rozmawialiśmy o niektórych barierach wdrażania, które należy pokonać w związku z wprowadzeniem technologii skalowania sieci zasilającej. Jest to technologia stosunkowo nowa i upłynie wiele lat zanim zostanie powszechnie przyjęta. Dlatego istnieje niepewność co do wprowadzania znaczących zmian w technologiach UPS, którym klienci powierzają ochronę kluczowych systemów. Istnieją również obawy dotyczące wpływu technologii wsparcia sieci na odporność zasilacza UPS lub na szybsze starzenie się lub degradację akumulatorów.
Obawy te są bezpodstawne. System sterowania UPS ma możliwość wstrzymania/wyłączenia trybu Dynamicznego wsparcia sieci, gdy warunki pracy wykraczają poza specyfikację lub stwarzają podwyższone ryzyko. Ponadto wiodące systemy UPS posiadają wbudowane funkcje optymalizacji, zaawansowaną diagnostykę i akumulatory litowo-jonowe, co umożliwia kontrolowanie głównych czynników starzenia i wydłużenia żywotności akumulatorów.
Pomimo wielu wątpliwości niedawne badanie przeprowadzona przez firmę analityczną i konsultingową OMDIA, kreśli przed nami pozytywną perspektywę wdrażania tego rozwiązania. Według badania około 90% operatorów centrów danych prawdopodobnie wdroży w ciągu najbliższych czterech lat systemy UPS, które będą współdziałać z siecią i wspierać istotne inicjatywy w zakresie zarządzania energią. Niektóre organizacje ograniczą się do obserwowania głównych graczy branży centrum danych i procesu dojrzewania technologii. Tym niemniej pojawia się coraz więcej inicjatyw mających na celu równoważenie sieci i odchodzenie od tradycyjnych źródeł energii, dlatego niewiele podmiotów będzie w stanie zignorować korzyści, jakie zapewnia zasilacz UPS grid interactive.
Vertiv wspiera operatorów w generowaniu przychodów oraz obniżaniu kosztów i oferuje inteligentne zasoby, takie jak systemy UPS z funkcjami wsparcia sieci. Dostarczamy w pełni zintegrowane rozwiązania (UPS typu grid Interactive z zewnętrznym sterownikiem i magazynem energii) zarówno użytkownikom końcowym, jak i dystrybutorom lub dostawcom usług energetycznych. Aby dowiedzieć się więcej o tej technologii i o tym, jak firma Vertiv może pomóc Twojej organizacji wykorzystywać te możliwości oszczędzania, pobierz raport „Jak zmaksymalizować przychody z systemu magazynowania energii w centrum danych za pomocą interaktywnego zasilacza UPS Grid Interactive”.
