Sztuczna inteligencja (AI) to megatrend, który wpływa na cały uprzemysłowiony świat. Sztuczna inteligencja ma potencjał, aby fundamentalnie przekształcić nasze społeczeństwo i gospodarkę, a potencjał ten jest ogromny.
I tak samo ogromne jak potencjał sztucznej inteligencji jest zapotrzebowanie na energię od centrów danych, które są podstawą tej technologii. Centra danych są współcześnie jednymi z największych konsumentów energii na świecie. Według obliczeń firmy konsultingowej International Data Corporation (IDC) globalne zużycie energii przez centra danych podwoi się w latach 2023 i 2028, a pięcioletnia roczna stopa wzrostu wyniesie 19,5 proc.. Electric Power Research Institute przewiduje, że Oczekuje się, że do końca 2020 r. centra danych będą wymagać do dziewięciu procent całkowitej produkcji energii elektrycznej w USA..
Problem jest podobny na wielu rynkach: rozbudowa sieci energetycznych nie nadąża za boomem na centra danych. Podłączenia do sieci są opóźnione, brakuje wysokowydajnych połączeń i procedury zatwierdzania trwają długo. Na przykład wiosną 2026 r. miasto Frankfurt nad Menem ogłosiło, że nie można oczekiwać dużych, wysokowydajnych nowych połączeń w domu jednego z największych na świecie centrów internetowych do połowy lat 2030.
Nienasycony popyt na energię elektryczną ze strony sztucznej inteligencji wyprzedza trwające dziesięciolecia cykle rozwoju sieci energetycznej, prowadząc do krytycznego wąskiego gardła.
Goldman Sachs
Wiceprezes ds. analiz w firmie Gartner [4]
Dlatego też coraz więcej operatorów centrów danych decyduje się na wytwarzanie energii na miejscu. Wytwarzanie energii bezpośrednio na miejscu zapewnia większe bezpieczeństwo planowania, szybszą realizację projektu i większą odporność na przerwy w dostawie energii z sieci lub opóźnienia w jej konwersji. Zasilanie na miejscu może zatem służyć jako podstawowe źródło zasilania, jako pomost do podłączenia do sieci lub jako jej uzupełnienie.
Jako dostawcy energii wykrystalizowały się trzy ścieżki technologiczne: Turbiny gazowe dla dużych, elastycznych mocy, silniki gazowe dla modułowych i często bardziej wydajnych koncepcji wielosilnikowych oraz systemy ogniw paliwowych dla cichych, skalowalnych i niskoemisyjnych rozwiązań zasilania ciągłego.
Turbiny gazowe
Turbiny gazowe są szczególnie odpowiednie dla większych skoków mocy i dla projektów, w których wysoka moc musi być szybko dostępna. Są one szczególnie interesujące, gdy duży kampus centrum danych lub wąskie gardła sieci wymagają silnej generacji na miejscu. Korzyści dla ciebie płynące z zastosowania turbin gazowych w centrach danych wynikają z ich wysokiej gęstości mocy i przydatności do dużych koncepcji instalacji. Ich wadą jest zazwyczaj mniejsza modułowość w porównaniu z konfiguracjami wielosilnikowymi.
Silniki gazowe
Silniki gazowe są uważane za szczególnie silny model zasilania na miejscu, gdy centra danych rozwijają się modułowo, stopniowo zwiększają obciążenia lub chcą zapewnić wysoką dostępność dzięki wielu mniejszym jednostkom. Bardzo dobrze sprawdzają się w architekturach wielosilnikowych, ułatwiając konserwację i redundancję oraz zmniejszając wpływ awarii poszczególnych jednostek.
Są one również atrakcyjne dla operatorów, ponieważ szybko się uruchamiają i mogą być wykorzystywane jako samodzielna sieć lub do wsparcia sieci. Silniki gazowe są zatem często pragmatyczną odpowiedzią na brak przepustowości sieci i długi czas oczekiwania na przyłączenie do sieci, szczególnie w regionach, w których brakuje energii elektrycznej.
Systemy ogniw paliwowych
Systemy ogniw paliwowych są interesującą opcją dla cichego, skalowalnego i lokalnie niskoemisyjnego źródła zasilania. Mogą one działać z bardzo niską emisją na miejscu, zwłaszcza gdy są zasilane wodorem. Technologia ta może zatem znacznie zmniejszyć ślad ekologiczny centrów danych, a tym samym przyczynić się do poprawy jakości powietrza i ochrony klimatu.
Systemy ogniw paliwowych mogą być wykorzystywane jako podstawowe źródło zasilania lub jako uzupełnienie sieci i dlatego są interesujące dla operatorów, którzy chcą połączyć bezpieczeństwo dostaw z redukcją emisji.
Filtracja jest decydującym czynnikiem dla wszystkich trzech rodzajów wytwarzania energii
Filtracja jest dźwignią wydajności, dostępności i efektywności infrastruktury AI we wszystkich technologiach zasilania na miejscu: chroni wrażliwe komponenty przed cząstkami, wilgocią i innymi zanieczyszczeniami, obniża straty ciśnienia, wydłuża żywotność i tym samym zmniejsza ryzyko awarii i koszty operacyjne. Filtracja ma zatem bezpośredni wpływ na wydajność, żywotność i opłacalność zasilania na miejscu.
Turbiny gazowe potrzebują czystego powietrza dolotowego, ponieważ cząsteczki i wilgoć mogą zanieczyścić łopatki turbiny, stopnie sprężarki i cały system. Celem jest nie tylko ochrona turbiny gazowej, ale także zapewnienie stabilnej pracy: niezawodna filtracja pomaga zmniejszyć straty mocy, zużycie, koszty konserwacji i zużycie paliwa. Dlatego Hengst oferuje System filtracji powietrza dolotowego w tym Maty filtracyjne, Filtr kieszeniowy, Wkłady filtracyjne i Filtry kompaktowe dla turbin gazowych.
Filtracja jest ważna dla silników gazowych , ponieważ układ dolotowy i komora silnika muszą być chronione przed kurzem, brudem i innymi zanieczyszczeniami unoszącymi się w powietrzu. Ochrona ta jest szczególnie ważna dla centrów danych, które polegają na wysokiej dostępności, ponieważ nieplanowane przestoje mogą szybko stać się kosztowne. Odpowiednie filtry zmniejszają zużycie cylindrów, tłoków i pozostałych komponentów i mają bezpośredni wpływ na koszty konserwacji i żywotność. Dla silników gazowych, Hengst oferuje przede wszystkim System filtracji powietrza dolotowego z odpowiednim Filtr kieszeniowy lub Wkłady filtracyjne.
W przypadku ogniw paliw owych, Uzdatnianie powietrza do filtracji powietrza katodowego ma kluczowe znaczenie, ponieważ ogniwo potrzebuje czystego, niskoemisyjnego i wystarczająco dostępnego powietrza do wydajnego wytwarzania energii elektrycznej. Indywidualne rozwiązania filtracyjne Hengst, na przykład, są zaprojektowane tak, aby powietrze dostarczane do ogniw paliwowych było czyste i wolne od cząstek stałych i szkodliwych gazów, co zwiększa ich żywotność i optymalizuje wydajność.
Jak filtry powietrza wpływają na zapotrzebowanie na energię w centrach danych
Podczas gdy turbiny gazowe, silniki gazowe i systemy ogniw paliwowych są rozwiązaniami do zasilania centrów danych w energię, na zapotrzebowanie energetyczne technologii wentylacyjnej centrum danych można również pozytywnie wpłynąć za pomocą filtracji.
Centra danych są wyposażone w klimatyzatory, które chłodzą powietrze ogrzane przez technologię IT. Zwykle odbywa się to w trybie recyrkulacji z wysokim współczynnikiem wymiany powietrza. Największe zapotrzebowanie na energię jest w tym przypadku powodowane przez wentylatory zasysające powietrze. Dzięki zoptymalizowanym pod kątem różnicy ciśnień i tym samym energooszczędnym filtrom powietrza, systemy można zaprojektować w taki sposób, aby zmniejszyć zużycie energii. Pozwala to również zmniejszyć emisję CO₂ i jednocześnie obniżyć koszty ponoszone przez operatora centrum danych.
Wnioski
ES, zasilanie na miejscu i filtracja są ze sobą ściślej powiązane niż się wydaje na pierwszy rzut oka. Wraz z rosnącymi wymaganiami energetycznymi centrów danych, lokalne wytwarzanie energii staje się coraz ważniejsze. Aby turbiny gazowe, silniki gazowe i ogniwa paliwowe mogły niezawodnie wykonywać to zadanie, wymagana jest czysto zaprojektowana filtracja.
Dla decydentów technicznych oznacza to, że każdy, kto myśli o zasilaniu na miejscu w centrum danych, bezpieczeństwie dostaw i efektywności energetycznej, powinien uwzględnić filtrację w projekcie systemu na wczesnym etapie. Wpływa ona na dostępność, wydajność, konserwację i żywotność, a zatem jest istotnym elementem wysokowydajnej i przyszłościowej infrastruktury AI.
FAQ
Czym jest zasilanie na miejscu w centrum danych?
Zasilanie na miejscu w centrum danych to wytwarzanie energii elektrycznej bezpośrednio na miejscu. Jest ona wykorzystywana do niwelowania wąskich gardeł sieci energetycznej, zwiększania bezpieczeństwa dostaw i szybszej realizacji projektów. Zasilanie na miejscu może być wykorzystywane jako podstawowe źródło zasilania, jako rozwiązanie tymczasowe lub jako uzupełnienie sieci energetycznej.
Dlaczego zapotrzebowanie na energię centrów danych rośnie od AI?
Zapotrzebowanie centrów danych na energię wzrasta ze względu na sztuczną inteligencję, ponieważ szkolenie i obsługa nowoczesnych modeli AI wymaga dużej mocy obliczeniowej. Rośnie również zapotrzebowanie na energię do chłodzenia, przepływu powietrza i infrastruktury elektrycznej. Im większa gęstość mocy, tym ważniejsze stają się odporne koncepcje energetyczne.
Dlaczego centra danych polegają na własnej produkcji energii?
Centra danych polegają na własnym wytwarzaniu energii, ponieważ w wielu miejscach połączenia sieciowe i ich rozbudowa nie nadążają za wystarczająco szybkim wzrostem. Zasilanie od operatora zwiększa przewidywalność i zmniejsza zależność od wąskich gardeł infrastruktury zewnętrznej. Dla operatorów jest to szczególnie istotne w przypadku szybko skalujących się projektów.
Które technologie są odpowiednie do zasilania na miejscu w centrum danych?
Turbiny gazowe, silniki gazowe i systemy ogniw paliwowych są szczególnie odpowiednie do zasilania na miejscu w centrach danych. Turbiny gazowe są odpowiednie dla wysokich mocy, silniki gazowe dla modułowych i redundantnych koncepcji, a ogniwa paliwowe dla cichych i lokalnie niskoemisyjnych rozwiązań zasilania. Wybór zależy od scenariusza zastosowania.
Dlaczego filtracja jest ważna dla turbin gazowych w centrach danych?
Filtracja jest ważna dla turbin gazowych w centrach danych, ponieważ sprężarki i łopatki turbin zależą od czystego powietrza dolotowego. Cząsteczki i wilgoć mogą powodować zużycie, utratę wydajności i wyższe koszty konserwacji. Dobra filtracja zapewnia stabilną i wydajną pracę.
Dlaczego filtracja jest ważna dla silników gazowych w centrach danych?
Filtracja jest ważna dla silników gazowych w centrach danych, ponieważ układ dolotowy i komponenty silnika muszą być chronione przed kurzem i zanieczyszczeniami powietrza. Zmniejsza to zużycie i poprawia przewidywalność konserwacji i dostępności. Jest to kluczowy czynnik operacyjny w centrach danych o wysokiej dostępności.
Dlaczego filtracja jest ważna dla ogniw paliwowych w centrach danych?
Filtracja jest ważna dla ogniw paliwowych w centrach danych, ponieważ ogniwa paliwowe wymagają czystego powietrza katodowego dla stabilnej pracy. Cząsteczki i szkodliwe gazy mogą mieć negatywny wpływ na wydajność i żywotność. Skoordynowane oczyszczanie powietrza przyczynia się zatem bezpośrednio do bezpieczeństwa operacyjnego.
Jak filtracja wpływa na zapotrzebowanie na energię w centrum danych?
Filtracja wpływa na zapotrzebowanie na energię w centrum danych, ponieważ filtry powietrza określają również straty ciśnienia w systemach klimatyzacji i wentylacji. Im niższe wymagane ciśnienie, tym mniej energii potrzebują wentylatory. Wydajne filtry powietrza mogą zatem obniżyć koszty operacyjne i zużycie energii.
Jakie są konsekwencje nieodpowiedniej filtracji w centrum danych?
Nieodpowiednia filtracja może prowadzić do zwiększonego zużycia, zmniejszonej wydajności, częstszych prac konserwacyjnych i nieplanowanych przestojów. Dotyczy to zarówno systemów zasilania na miejscu, jak i technologii klimatyzacji i wentylacji. W krytycznych infrastrukturach, takich jak centra danych, takie skutki mogą powodować znaczne koszty.
Czy filtracja ma znaczenie tylko dla wytwarzania energii?
Filtracja ma również znaczenie dla chłodzenia, jakości powietrza i efektywności energetycznej w centrach danych. Wpływa ona na wydajny przepływ i oczyszczanie powietrza, zwłaszcza w systemach recyrkulacji i klimatyzacji. Filtracja ma zatem wpływ na kilka poziomów infrastruktury jednocześnie.
W jaki sposób filtracja przyczynia się do bardziej zrównoważonych centrów danych?
Filtracja przyczynia się do bardziej zrównoważonych centrów danych, ponieważ zmniejsza zużycie, stabilizuje wydajność i może zmniejszyć zapotrzebowanie systemów powietrznych na energię. Zmniejsza to zużycie zasobów, koszty konserwacji i emisje pośrednie. Zrównoważony rozwój osiąga się przede wszystkim poprzez bardziej niezawodne i wydajne działanie.
