Solutions électriques durables pour les centres de données

Des solutions électriques durables émergent pour garantir une alimentation électrique stable, Approvisionnement énergétique efficace et empreinte carbone réduite pour les centres de données

Nous vivons dans une société hyperconnectée où l’échange instantané de données est devenu un élément fondamental, mais inconscient, de notre quotidien. Les conversations via les services de messagerie instantanée, les transactions et achats en ligne, les e-mails, le travail, la navigation sécurisée sur Internet et la consommation audiovisuelle sont devenus monnaie courante pour 6 personnes sur 10 sur cette planète. Cependant, toute notre activité quotidienne porte une empreinte de données qui, sans sécurité et gestion adéquates, peut être aussi dangereuse qu’instable. C’est précisément là qu’interviennent les centres de données, dont la fonction est de stocker et de protéger toutes nos données (et celles de bien d’autres personnes et entités), ainsi que de garantir la disponibilité de l’accès aux données de tiers (sites web, applications, etc.). Cela se produit dans des installations qui disposent de tout le support technologique nécessaire pour garantir leur disponibilité à 99,9999 % du temps. Ces centres de données disposent naturellement d’un réseau électrique complexe afin que, quels que soient les problèmes externes à l’installation, l’alimentation électrique soit garantie à tout moment. Un réseau dont le bon fonctionnement conditionne la disponibilité d’une telle quantité de données pour les utilisateurs finaux.

La grande quantité de données que nous traitons chaque jour – on estime que un total de 59 exaoctets ont été échangés en 2023 contre 48 l’année précédente ou 32 en 2020 en pleine pandémie – et l’exigence de leur disponibilité totale ont transformé le secteur des centres de données en un important consommateur d’énergie électrique et, par conséquent, en un important générateur d’empreinte carbone, avec tout ce que cela implique à tous les niveaux. Les chiffres montrent que les centres de données consomment environ 200 TWh d’énergie par an, un chiffre qui devrait être multiplié par 15 d’ici 2030, représentant 8 % de la consommation mondiale d’électricité. Impressionnant, n’est-ce pas ?

Les centres de données sont donc en pleine transformation, tant au niveau de leur structure de services que de leur infrastructure électrique. Qu’il s’agisse d’anciennes installations en service ou de futurs projets, les principaux opérateurs envisagent de plus en plus l’intégration de solutions électriques durables afin de réduire l’empreinte environnementale significative de cette activité humaine et de garantir ainsi leur pérennité. Mais qu’entendons-nous par solutions électriques durables pour les centres de données ? Découvrons-le. Comme vous le savez, l’énergie électrique que nous consommons provient de différentes sources, renouvelables ou non, et est transportée, transformée et distribuée en différentes étapes jusqu’à son arrivée aux points de consommation. Dans ce grand voyage, qui loin d’être linéaire ressemble plutôt à une gigantesque toile d’araignée, l’énergie traverse différents réseaux et dispositifs technologiques que nous connaissons sous le nom d’appareillages électriques, éléments de haute valeur technologique qui sont également présents dans les réseaux électriques privés tels que ceux des centres de données et dont l’efficacité et le fonctionnement garantissent celui des équipements gourmands en énergie auxquels ils sont connectés.

Ainsi, et comme nous le voyons dans l’infographie précédente, la configuration du système électrique d’un centre de données nécessite une série de Les équipements de commutation tels que les cellules de distribution secondaire, les transformateurs électriques, les tableaux basse tension, les systèmes de protection et d’automatisation, les systèmes d’alimentation sans interruption (SNA), les systèmes de stockage d’énergie ou les groupes électrogènes. La combinaison de tous ces éléments au sein d’un réseau électrique complexe – pour garantir l’approvisionnement en énergie même en cas de panne du réseau public de distribution – en fait un élément très sensible de ces installations.

De plus, tout comme la production d’énergie elle-même, la technologie utilisée par ces appareils de commutation peut contribuer à réduire l’empreinte carbone de l’activité d’un centre de données. Voici comment nous en arrivons à nos protagonistes d’aujourd’hui : solutions électriques durables pour les centres de données.

Des solutions durables pour connecter les centres de données, que sont-elles ?

L’empreinte constructive et opérationnelle des solutions électriques dépend du type de matériaux (tant en termes de typologie que de cycle de vie, de recyclabilité, etc.), de la technologie (coupe à l’air naturel industriel et/ou aux gaz fluorés), de la capacité opérationnelle en surtensions (permettant des pics supérieurs à leurs caractéristiques nominales) et de la taille (quantité de surface et matériaux nécessaires). Ainsi, l’appareillage électrique a développé deux grands alliés pour réduire l’empreinte carbone opérationnelle des centres de données :

Cellules de distribution sans gaz fluoré

Les cellules de distribution électrique – dont la complexité et le développement technologique en font un élément clé – pourraient être définies comme des interrupteurs de courant de grande puissance qui coupent ou laissent passer l’énergie électrique ; Protégeant à la fois les équipements électriques et l’installation à laquelle ils sont associés, en l’occurrence le centre de données.

Ces cellules utilisent principalement une technologie de coupage à base de gaz fluorés, largement utilisée dans l’industrie électrique comme solution diélectrique pour garantir la sécurité d’utilisation et de manipulation de ces équipements. Cette technologie GIS (Gas Insulated Switchgear), fondamentale pour l’industrie depuis des décennies, garantit à la fois la sécurité de l’approvisionnement électrique et celle des opérateurs de réseau, ainsi que l’étanchéité du gaz et sa récupération après la fin de vie utile du produit. Elle évolue désormais vers un scénario où des alternatives au SF6 doivent prendre le relais. La raison ? Réduisez l’impact environnemental de ces solutions.

C’est là qu’intervient l’isolation par air industriel naturel, une technologie développée par Ormazabal, entre autres fabricants, qui utilise les gaz présents dans l’atmosphère pour, après une phase d’industrialisation, servir d’isolant aux cellules de distribution, éliminant ainsi la présence d’humidité dans l’environnement et garantissant une isolation adéquate pour éviter les surtensions ou les arcs électriques.

Quels sont ses principaux avantages ?

• Air naturel industriel : Gaz d’origine naturelle à empreinte carbone nulle. Fabriqué industriellement avec des composants entièrement accessibles.
• Pression de remplissage minimale : l’étanchéité et le comportement tout au long de la durée de vie sont entièrement connus et testés.
• Digital native : conçu dès le début avec des capteurs et une automatisation intégrés.
• Utilisation et utilisation : la conception innovante de l’interrupteur-sectionneur ainsi que la technologie éprouvée de coupure sous vide du disjoncteur rendent l’équipement très facile à utiliser. Dimensions : Dimensions optimisées pour un encombrement similaire.

Transformateurs intelligents à diélectrique liquide

La fonction des transformateurs électriques est de réduire la tension provenant du réseau électrique de moyenne à basse tension, permettant ainsi sa distribution par les panneaux basse tension pour la consommation du centre de données. Ainsi, l’arrivée de nouveaux transformateurs intelligents tels que le transforma.smart d’Ormazabal a marqué un avant et un après pour le secteur.

Voyons ici les principaux avantages des transformateurs à diélectrique liquide :

• Ils garantissent une plus grande sécurité d’installation grâce à :
  • De meilleures performances sous charges élevées
  • Une plus grande résistance à l’échauffement

  • Une plus grande durabilité et une meilleure résistance aux surcharges et aux transitoires de tension

• Ils réduisent les coûts d’installation et de maintenance :
  • Ils ne nécessitent pas d’enceinte de protection
  • Ils obtiennent un meilleur refroidissement sans accessoires
  • Ils produisent des pertes de service plus faibles
  • Durée de vie utile plus longue grâce au remplacement du diélectrique liquide

  • Coût total de possession (TCO) plus faible

• Ils sont, sans équivoque, plus durables :
  • Impact acoustique plus faible pendant l’utilisation (niveau d’induction et d’isolation du liquide diélectrique plus faible)
  • Moins de risques d’être affecté par des conditions météorologiques défavorables (inondations, tempêtes, etc.) grâce à une sensibilité environnementale plus faible
  • ACV (analyse du cycle de vie) avec un impact plus faible dans la catégorie du potentiel de réchauffement global (empreinte carbone)
  • Plus grande efficacité pendant la phase d’utilisation, représentant le principal impact de l’ACV (90 % du total)

  • Avec des indices de charge supérieurs à ceux envisagés dans l’ACV, des performances encore meilleures sont démontrées grâce à une efficacité énergétique plus élevée (pertes plus faibles)

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