Penyimpanan-plus-tenaga surya Untuk Pusat Data: Bukan Peralihan Sederhana

Seiring dengan pertumbuhan dan kompleksitas pusat data, penyediaan listrik yang murah dan andal menjadi hal yang mendesak. Gerhard Salge, chief technology officer (CTO) di Hitachi Energy, sebuah unit dari konglomerat Jepang Hitachi, menjelaskan hubungan antara energi terbarukan dan operasional pusat data, dengan menyatakan bahwa meskipun secara teknis memungkinkan, keberhasilan memerlukan perencanaan yang cermat, infrastruktur yang tepat, dan pendekatan holistik.

“Ketika kita melihat apa yang terjadi di jaringan listrik, maka energi terbarukan adalah elemen aktif di sisi pembangkit listrik, dan pusat data adalah elemen aktif di sisi permintaan,” kata Salge kepada majalah pv. “Apa yang Anda perlukan selain itu adalah dimensi fleksibilitas, untuk itu kita memerlukan penyimpanan dan jaringan yang juga dapat bertindak aktif di sini untuk menyatukan semua elemen ini.”

Menurut Salge, kuncinya adalah jaringan aktif, bukan sistem pasif yang hanya bereaksi terhadap kondisi. Dengan semakin banyaknya energi terbarukan, perubahan pola permintaan, pusat beban baru, dan pilihan penyimpanan seperti baterai dan fasilitas yang sudah ada seperti pompa air, sangat penting untuk mengoordinasikan sumber daya ini secara aktif untuk menjaga keamanan pasokan, kualitas listrik, dan optimalisasi biaya.

"Tetapi ketika Anda berbicara tentang dampak dan korelasi antara energi terbarukan dan pusat data, Anda harus selalu mempertimbangkan cakupan penuh fleksibilitas dalam sistem ketenagalistrikan dari semua elemen-sisi permintaan, sisi pembangkitan, sisi penyimpanan, dan jaringan listrik aktif di antaranya," katanya, sambil menekankan bahwa jaringan listrik yang lemah atau padat tidak akan memenuhi tujuan ini.

Pusat data AI
Salge memperingatkan bahwa tidak semua pusat data sama. “Ada data center konvensional dan data center AI,” ujarnya. "Pusat data konvensional pada dasarnya adalah-sistem dengan beban tinggi dengan beberapa fluktuasi di atasnya. Pusat data ini berisi banyak prosesor yang menangani permintaan-dari mesin telusur atau aplikasi lain-sehingga beban kerja didistribusikan secara stokastik ke seluruh mesin tersebut. Hal ini menciptakan beban dasar dengan naik dan turun secara acak, yang merupakan pola beban khas pusat data konvensional."

Sebaliknya, beban kerja AI sangat bergantung pada GPU atau akselerator AI, yang menghabiskan banyak daya secara terus-menerus. Tidak seperti pusat data konvensional, pusat data AI sering kali dijalankan pada beban tinggi yang berkelanjutan, terkadang mendekati kapasitas maksimum untuk jangka waktu lama.

“Pusat data AI secara khusus bagus dalam melakukan komputasi paralel,” jelas Salge. “Banyak dari lonjakan tersebut dipicu oleh pola permintaan yang sama pada saat yang sama, sehingga menyebabkan lonjakan naik dan turun pada profil permintaan, dan semuanya terjadi secara paralel.”

Fluktuasi ini menantang pasokan listrik dan kualitas tegangan serta frekuensi jaringan yang terhubung. “Jadi, Anda perlu menyalurkan daya aktif dari sistem penyimpanan energi atau superkapasitor ke permintaan pusat data AI. Dan itu kemudian harus benar-benar melibatkan pengendalian daya aktif pusat data. Yang Anda perlukan adalah interaksi antara unit penyimpanan dan pusat data AI untuk menyediakan daya aktif atau menyerapnya setelah puncaknya turun. Hal itu juga bisa dilakukan oleh superkapasitor.”

Baterai dapat menyimpan lebih banyak energi dibandingkan superkapasitor, namun superkapasitor dapat menyimpan energi yang lebih kecil dengan lebih sering. “Namun, jika Anda memasang baterai yang lebih kecil dari bebannya, dan Anda benar-benar perlu memutar baterai hingga kapasitas penuhnya, baterai tidak akan bertahan lama di pusat data Anda, karena frekuensi ledakan ini sangat tinggi, maka Anda membuat baterai menjadi sangat cepat tua, ya, jadi superkapasitor dapat melakukan lebih banyak siklus,” Salge menekankan.

Dia juga mencatat bahwa baterai dan superkapasitor merupakan teknologi yang sudah matang, namun penyiapan optimal-baik yang satu, yang lain, atau kombinasi dengan kapasitor tradisional-bergantung pada ukuran penyimpanan, jumlah rak, tingkat voltase, dan desain sistem secara keseluruhan.

Mengelola ledakan pelatihan AI

Salge menekankan pentingnya mematuhi kode jaringan listrik di seluruh wilayah geografis. “Anda harus menjadi warga negara yang baik terhadap sistem tenaga listrik,” katanya. "Anda harus berkolaborasi dengan utilitas lokal untuk memastikan bahwa Anda tidak melanggar kode jaringan dan tidak mengganggu pusat data kembali ke jaringan listrik. Cara yang baik untuk melakukan hal ini, ketika energi terbarukan dan pusat data berada di lokasi yang-bersama, adalah dengan mengelola pasokan energi terbarukan yang sudah berada di dalam wilayah pusat data. Terlebih lagi, memiliki jaringan listrik yang dikembangkan dengan baik di masa depan-adalah keuntungan yang jelas. Karena Anda memiliki lebih banyak elemen fleksibilitas dan elemen aktif untuk mengelola penyimpanan dan integrasi energi terbarukan, serta mengelola beban dinamis dari pusat data."

Jika jaringan listrik di masa depan tidak-sesuai dengan peralatan modern yang beroperasi secara aktif, operator akan mengalami tekanan yang jauh lebih besar. “Dengan perencanaan holistik, Anda bahkan dapat menggunakan beberapa fleksibilitas pusat data sebagai fitur yang dapat dikontrol dan merespons permintaan,” kata Salge, seraya menambahkan bahwa operator pusat data dapat mengoordinasikan pelatihan AI pada periode ketika sistem tenaga memiliki lebih banyak kapasitas yang tersedia. Hal ini membuat pusat data menjadi permintaan yang dapat diprediksi dan dikendalikan, sehingga hanya menekankan jaringan listrik ketika sudah siap.

Kesimpulannya, mengenai kelayakan teknis: ya, mungkin saja, tetapi memerlukan konfigurasi yang tepat, kata Salge.

Kelayakan ekonomi
Di bidang ekonomi, Salge yakin tenaga surya dan angin tetap menjadi sumber listrik termurah, bahkan ketika memperhitungkan fleksibilitas jaringan yang diperlukan untuk mengintegrasikannya dengan pusat data. Tenaga surya adalah yang tercepat untuk diterapkan, angin melengkapinya dengan baik, dan keduanya dapat ditingkatkan secara paralel.

“Setiap peningkatan permintaan pusat data memerlukan investasi, baik dari energi terbarukan atau energi konvensional. Perekonomian bergantung pada pasar, dan mekanisme pasar, peraturan, dan perencanaan jaringan teknis saling berhubungan, sehingga memengaruhi aliran energi, harga, dan stabilitas sistem,” ujarnya.

"Kami menyarankan pengembang untuk bekerja sama dengan semua pemangku kepentingan-perusahaan utilitas, penyedia teknologi, dan perencana-sejak awal untuk memastikan keandalan, keterjangkauan, dan penerimaan sosial. Perencanaan holistik menghindari perbaikan reaktif dan menghasilkan hasil-jangka panjang yang lebih baik," Salge menyimpulkan.