AI napędza boom na centra danych – jak agregat może zapewnić backup?

Rozwój sztucznej inteligencji spowodował lawinowy wzrost ilości danych gromadzonych i przetwarzanych w centrach danych. W konsekwencji, znacznie zwiększyło się zapotrzebowanie tych obiektów na energię elektryczną. Dalsze rosnące zapotrzebowanie na prąd może spowodować problemy z dostawami energii. Dlaczego i w jaki sposób agregaty prądotwórcze mogą pomóc zredukować przykre konsekwencje przerw w zasilaniu? Dowiedz się, czytając poniższy tekst.

Rozwój AI powoduje wzrost zapotrzebowania na centra danych

Wraz z rozwojem szeroko rozumianej informatyki, miejsce lokalnych komputerów i mobilnych nośników pamięci zastąpiły kolejno niewielkie serwerownie, a następnie nowoczesne i duże centra danych. Do niedawna obiekty te powstawały na zasadzie ewolucji – stale, lecz w umiarkowanym tempie. Dziś, z uwagi na lawinowy wzrost projektów AI, a w konsekwencji ogromną ilość danych generowanych przez sztuczną inteligencję, ekspansja centrów danych bardziej przypomina rewolucję.

Udział regionów w przetwarzaniu informacji

Na świecie już przetwarza się codziennie ogromne ilości danych – około 2,5 miliona terabajtów. Liczba ta będzie rosła, i to w szybkim tempie, ponieważ wszystko wskazuje na to, że rozwój sztucznej inteligencji jest nieunikniony. Procesy związane z danymi odbywają się głównie w centrach danych, które znajdują się w Stanach Zjednoczonych (ok. 30% udziału w rynku), Unii Europejskiej (ok. 16% udziału w rynku) oraz w Chinach (ok. 10% udziału w rynku).

Więcej centrów danych to zwiększone zapotrzebowanie na prąd

Przetwarzanie i przechowywanie danych wymaga bardzo dużych zasobów energii elektrycznej. „Wall Street Journal” szacuje, że projekty AI pochłaniają w USA obecnie około 4% energii elektrycznej. Przy tempie rozwoju sztucznej inteligencji utrzymującym się na dzisiejszym poziomie, do 2030 r. procentowy udział energii zapotrzebowanej, spożytkowanej na projekty AI może wzrosnąć aż sześciokrotnie - czyli do 24%.

Rene Haas, dyrektor generalny koncernu Arm zajmującego się produkcją chipów, oświadczył, że bez podjęcia istotnych działań, „do końca obecnej dekady, centra danych AI będą pobierać od 20 do 25% całego zapotrzebowania Stanów Zjednoczonych na energię elektryczną”. Badania Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) wskazują, że w Europie do 2026 r. procentowy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w związku z rozwojem AI będzie jeszcze większy niż w USA. Niestety, może oznaczać to spore kłopoty z ciągłością zasilania prądem.

Energia elektryczna jako towar

Energia elektryczna jest towarem o specyficznych właściwościach. W przeciwieństwie do innych dóbr, takich jak samochody, ubrania, urządzenia elektroniczne czy żywność, nie można jej wytworzyć i przechowywać na dużą skalę. Choć istnieją magazyny energii, które stają się coraz bardziej wydajne, przechowywanie energii elektrycznej w znacznych ilościach wciąż nie jest ekonomicznie opłacalne. Z tego powodu produkcja prądu i jego zużycie muszą być zrównoważone w czasie rzeczywistym. Tylko wtedy odbiorcy mogą liczyć na ciągłość dostaw energii.

Czy energii elektrycznej może zabraknąć?

Współczesna elektroenergetyka boryka się z wieloma problemami stawiającymi pod znakiem zapytania niezawodność dostaw:

• Zbyt szybko rosnące zapotrzebowanie na prąd (w tym również z powodu rozwoju sztucznej inteligencji).
• Przestarzałe i niewydolne sieci elektroenergetyczne (ten problem dotyczy m.in. Polski).
• Problem zachowania równowagi między rozwiązaniami ekologicznymi a elektrowniami konwencjonalnymi i jądrowymi. Produkcja prądu w odnawialnych źródłach energii (OZE) nie generuje zanieczyszczeń, ale jest zależna od warunków atmosferycznych, więc w dużym stopniu nieprzewidywalna. Z kolei przewidywalna i łatwo sterowalna (szybkie zwiększanie i zmniejszanie produkcji) produkcja energii ze źródeł konwencjonalnych (elektrownie węglowe i gazowe), jest szkodliwa dla środowiska i człowieka. Elektrownie jądrowe natomiast, uważa się za obojętne ekologicznie i bardzo wydajne, jednak ich budowa trwa długo.
• Niedostosowanie przepisów do współczesnych potrzeb elektroenergetyki. Ten problem szczególnie dotyka Polski. Przepisy zmieniają się zbyt wolno, blokując technologicznie łatwe do zastosowania rozwiązania, jak np. przesył prądu z OZE bezpośrednio między wytwórcą a odbiorcą. Realizacja takiego zadania jest fizycznie możliwa, szybka i łatwa, jednak niedozwolona przez przepisy prawne.
• Niewystarczające inwestycje w technologie magazynowania energii. Stabilność systemu elektroenergetycznego, zwłaszcza w przypadku rosnącego udziału odnawialnych źródeł energii (OZE), w dużej mierze zależy od rozwoju technologii magazynowania energii. Obecne rozwiązania, takie jak baterie litowo-jonowe czy elektrownie szczytowo-pompowe, są efektywne, ale ich skalowalność i dostępność pozostają ograniczone w stosunku do potrzeb. Brak odpowiednich inwestycji w infrastrukturę do magazynowania energii prowadzi do sytuacji, w której nadwyżki energii z OZE w okresach wysokiej produkcji nie mogą być wykorzystane w późniejszych okresach, co skutkuje stratami oraz zwiększonym ryzykiem destabilizacji sieci.

Powyższe trudności, a także szereg innych pobocznych kwestii, wpływają w mniejszym lub większym stopniu na globalny problem, jakim w kontekście szybkiego rozwoju sztucznej inteligencji mogą stać się znaczące niedobory energii elektrycznej. Produkcja może nie nadążać za popytem, powodując już w najbliższym czasie krótsze lub dłuższe przerwy w zasilaniu prądem.

Zwiększone zainteresowanie UPS i agregatami prądotwórczymi

Przez wiele lat traktowaliśmy energię elektryczną jako dobro powszechnie dostępne w wystarczających ilościach. W trzecim kwartale 2021 roku Europa doświadczyła kryzysu energetycznego, który nasilił się wraz z rozpoczęciem działań wojennych na Ukrainie. Widmo problemów z dostawami energii elektrycznej stało się realne. Choć kryzys został zażegnany, wydarzenia pokazały, jak niewiele potrzeba, by zachwiać stabilną i rozwiniętą cywilizacyjnie Europą.

Mimo poprawy sytuacji, prawdopodobieństwo wystąpienia problemów z dostawami prądu jest nadal realne, a rozwój AI i związane z tym zapotrzebowanie na prąd dla centrów danych, mogą spowodować z łatwością kolejny kryzys. Odbiorcy energii elektrycznej szukają więc rozwiązań, które zminimalizują ryzyko deficytów prądu. Jedną z dróg dla zapewnienia stałych dostaw energii elektrycznej jest fotowoltaika. Rzeczywiście, energia pochodząca z ogniw może zasilać nasze domy, firmy czy inne obiekty. Niestety, w polskim klimacie niezawodność dostaw z tego źródła jest ograniczona, a magazyny energii ciągle jeszcze mało wydajne i drogie. Innym rozwiązaniem są UPS. Te urządzenia, choć przydatne, nie są w stanie ze względu na swoją specyfikę, zapewnić długotrwałego podtrzymania pracy odbiorników elektrycznych. Świetnie sprawdzają się jako sprzęt umożliwiający backup danych w przypadku komputerów, jednak najbardziej  efektywnym rozwiązaniem na krótsze, ale także długie przerwy w dostawie prądu sieciowego jest obecnie agregat prądotwórczy.

Sprawdź też: ➡️ Agregat prądotwórczy, czy UPS?

Agregaty prądotwórcze – remedium na przerwy w zasilaniu

Dlaczego agregat prądotwórczy sprawdza się najlepiej jako źródło zasilania? Jest kilka istotnych powodów:

• agregat jest urządzeniem wytwórczym. Produkuje prąd przetwarzając energię paliwa na energię mechaniczną, a następnie elektryczną. Produkcja energii elektrycznej jest uzależniona wyłącznie od zasobów paliwa, które można łatwo zgromadzić i przechowywać,
• generator może pracować nieprzerwanie co najmniej kilka godzin. W przypadku przenośnego agregatu Proton 3 Plus Diesel będzie to 8 godzin, natomiast przenośny Proton 12000 230 Oasis Diesel czy stacjonarny Proton ZPP 65, pozwalają na nieprzerwaną pracę w jednym cyklu przez aż 24 godziny, jest tak dzięki wbudowanej chłodnicy.
• krótka przerwa w pracy między cyklami. Choć przerwy w pracy agregatu są potrzebne, to nie są one długie i nawet przy agregatach stacjonarnych dużych mocy nie przekraczają 60 minut, co zapewnia ciągłość zasilania.

Wymienione zalety agregatów prądotwórczych to najważniejsze powody, dla których generatory są tak popularne w funkcji urządzeń wytwórczych w sytuacjach awaryjnych. Decydując się na zakup, należy zwrócić uwagę na solidność wykonania i zastosowane komponenty. Jako producent agregatów prądotwórczych, dbamy o to, aby nasze urządzenia spełniały najwyższe standardy trwałości i wydajności. Korzystamy wyłącznie ze sprawdzonych silników oraz miedzianych, odpornych na korozję prądnic. Zapewniamy nie tylko agregaty o trwałej konstrukcji i sprawdzonej wydajności, ale także wsparcie serwisowe na terenie całego kraju.

Sprawdź też: ➡️ Dobry agregat prądotwórczy – co go wyróżnia?

Parametry techniczne agregatu i właściwy dobór urządzenia

O istotnych parametrach technicznych agregatów oraz ich cechach warunkujących prawidłowy dobór urządzenia pisaliśmy już w tym artykule: Na jakie parametry zwracać uwagę przy zakupie agregatu? W kontekście generatorów zasilających centra danych, szczególnie ważne są dwa systemy:

• ATS (ang. Automatic Transfer Switch) – automatyczne załączanie i wyłączanie rezerwy (pol. SZR) w przypadku, odpowiednio, zaniku zasilania z sieci i jego powrotu,
• AVR (ang. Automatic Voltage Regulator) – system stabilizacji napięcia zapobiegający uszkodzeniom urządzeń elektronicznych.

Sprawdź też: ➡️ Jak działa układ SZR z agregatem prądotwórczym?

Wszechstronność zastosowań agregatów prądotwórczych

Agregaty prądotwórcze są niezastąpionymi źródłami energii elektrycznej w sytuacjach awaryjnych. Gwarantują pewność zasilania w długiej perspektywie czasowej, a korzystanie z nich nie wymaga zapewnienia szczególnych warunków środowiskowych.

W Proton dostępne są:

• agregaty przenośne – o mniejszych mocach, kompaktowe i łatwe w transporcie, idealne dla klientów indywidualnych i mniejszych firm,
• agregaty stacjonarne – o dużej mocy, przeznaczone do zasilania obiektów wymagających ciągłego, silnego wsparcia energetycznego. Te agregaty również oczywiście mogą być mobilne, ponieważ można je przewozić między lokalizacjami na specjalistycznych przyczepach transportowych.

Wszystkie agregaty Proton mogą pracować wewnątrz pomieszczeń – należy je wówczas wyposażyć w system odprowadzania spalin.Agregaty prądotwórcze mają bardzo szeroki zakres zastosowań, spotyka się je w niemal każdej gałęzi gospodarki. Dostarczają awaryjnie prąd do szpitali, szkół, urzędów, restauracji, hoteli oraz zakładów przemysłowych. Sprawdzają się w domach i biurach, a także w centrach danych i wielu innych obiektach.

Sprawdź też: ➡️ Podział i rodzaje agregatów prądotwórczych

Zasilanie awaryjne centrów danych – agregaty prądotwórcze

Centra danych to specyficzne obiekty. Ze względu na funkcję, jaką pełnią, przy ich projektowaniu i budowie uwzględnia się szereg czynników nietypowych dla większości budynków:

• wzmocnione konstrukcje – serwery i inne urządzenia tworzące infrastrukturę centrów danych to ogromna masa w przeliczeniu na powierzchnię jednostkową, dlatego centra danych wymagają specjalnych wzmocnień strukturalnych,
• dostawy dużych ilości wody potrzebnych do chłodzenia urządzeń elektronicznych,
• znaczące zapotrzebowanie na energię elektryczną: prądu wymagają nie tylko procesy związane z transmisją, przetwarzaniem i przechowywaniem danych, ale także klimatyzacja pomieszczeń czy sama praca urządzeń ze wspomnianym chłodzeniem układów elektronicznych włącznie.

Już kilka lat temu centra danych pochłaniały spore ilości energii, a rozwój AI spotęgował zapotrzebowanie na prąd, które dodatkowo będzie rosło. Zwiększony pobór mocy z sieci elektroenergetycznej to również zwiększona moc agregatów prądotwórczych stanowiących integralną część układu zasilania awaryjnego. Warto podkreślić, że system ten jest skomplikowany i zawiera także UPS – te jednostki wspierają działanie agregatów, ponieważ załączają się znacznie szybciej i nie dopuszczają do spadku zasilania, co jest kluczowe dla backupu danych i zapewnienia ciągłości pracy serwerów.