Nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren

Nachhaltige elektrische Lösungen entstehen, um eine stabile, effiziente Energieversorgung mit geringerem CO2-Fußabdruck zu gewährleisten für Rechenzentren

Wir leben in einer hypervernetzten Gesellschaft, in der der sofortige Datenaustausch zu einem grundlegenden, wenn auch unbewussten Teil unseres täglichen Lebens geworden ist. Gespräche über Instant Messaging-Dienste, Online-Transaktionen und -Käufe, E-Mails, Arbeit, sicheres Surfen im Internet und audiovisueller Konsum sind für 6 von 10 Menschen auf diesem Planeten alltäglich geworden. All unsere täglichen Aktivitäten hinterlassen jedoch einen Daten-Fußabdruck, der ohne angemessene Sicherheit und Verwaltung ebenso gefährlich wie instabil sein kann. Genau hier kommen Rechenzentren ins Spiel, deren Funktion es ist, all unsere Daten (und die von vielen weiteren Personen und Unternehmen) zu speichern und zu schützen sowie den Zugriff auf Daten von Drittanbietern (Websites, Anwendungen usw.) zu gewährleisten. Dies geschieht in Einrichtungen, die über die gesamte notwendige technologische Unterstützung verfügen, um ihre Verfügbarkeit zu 99,9999 % der Zeit zu gewährleisten. Diese Rechenzentren verfügen selbstverständlich über ein komplexes Stromnetz, sodass die Stromversorgung unabhängig von eventuellen Störungen außerhalb der Anlage jederzeit gewährleistet ist. Ein Netzwerk, von dessen ordnungsgemäßer Funktion die Verfügbarkeit einer so großen Datenmenge für Endbenutzer abhängt.

Die große Datenmenge, die wir täglich verarbeiten – schätzungsweise im Jahr 2023 wurden insgesamt 59 Exabyte ausgetauscht, verglichen mit 48 im Vorjahr oder 32 im Jahr 2020, mitten in der Pandemie – und die Anforderung ihrer vollständigen Verfügbarkeit haben den Rechenzentrumssektor zu einem bedeutenden Verbraucher elektrischer Energie und damit zu einem bedeutenden Verursacher des CO2-Fußabdrucks gemacht, mit allen Folgen, die dies auf allen Ebenen mit sich bringt. Zahlen zeigen, dass Rechenzentren jährlich rund 200 TWh Energie verbrauchen. Dieser Wert soll sich bis 2030 verfünfzehnfachen und 8 % des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen. Beeindruckend, nicht wahr?

Daher werden Rechenzentren sowohl hinsichtlich ihrer Servicestruktur als auch ihrer elektrischen Infrastruktur vollständig umgestellt. Unabhängig davon, ob es sich um alte, in Betrieb befindliche Anlagen oder um zukünftige Projekte handelt, ziehen die wichtigsten Betreiber zunehmend die Integration nachhaltiger elektrischer Lösungen in Betracht, um den erheblichen ökologischen Fußabdruck dieser menschlichen Aktivität zu verringern und so ihre langfristige Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Aber was verstehen wir unter nachhaltigen elektrischen Lösungen für Rechenzentren? Lassen Sie es uns herausfinden. Wie Sie wissen, wird die von uns verbrauchte elektrische Energie aus verschiedenen Quellen gewonnen – ob erneuerbar oder nicht – und in verschiedenen Phasen transportiert, umgewandelt und verteilt, bis sie die Verbrauchsstellen erreicht. Auf dieser großen Reise, die alles andere als linear verläuft, sondern eher einem gigantischen Spinnennetz gleicht, fließt die Energie durch verschiedene Netze und technische Geräte, die wir als elektrische Schaltanlagen kennen. Dabei handelt es sich um Elemente von hohem technologischem Wert, die auch in privaten Stromnetzen wie denen von Rechenzentren vorhanden sind und deren Effizienz und Betrieb die der energieintensiven Geräte gewährleisten, an die sie angeschlossen sind.

Wie wir in der vorherigen Infografik sehen, erfordert die Konfiguration des elektrischen Systems eines Rechenzentrums eine Reihe von elektrischen Schaltanlagen Geräte wie Sekundärverteilungszellen, elektrische Transformatoren, Niederspannungstafeln, Schutz- und Automatisierungssysteme, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Energiespeichersysteme oder Generatorensätze. Die Summe all dieser Elemente in einem komplexen Stromnetz – um die Energieversorgung auch bei einem Stromausfall im öffentlichen Verteilungsnetz zu gewährleisten – macht diesen Teil dieser Anlagen sehr sensibel.

Darüber hinaus kann die Art der von dieser Schaltanlage verwendeten Technologie, wie die Energieerzeugung selbst, dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck der Aktivitäten eines Rechenzentrums zu reduzieren. Und so kommen wir zu unseren heutigen Protagonisten: nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren.

Nachhaltige Lösungen für die Vernetzung von Rechenzentren, was sind sie?

Der konstruktive und betriebliche Fußabdruck elektrischer Lösungen hängt von der Art der Materialien (sowohl hinsichtlich Typologie als auch Lebenszyklus, Recyclingfähigkeit usw.), der Technologie (Schneiden mit industrieller natürlicher Luft und/oder fluorierten Gasen), der Betriebskapazität bei Überspannungen (Ermöglichung von Spitzen über ihren Nenneigenschaften) und Größe (Menge an Oberfläche und benötigte Materialien). Somit haben elektrische Schaltanlagen zwei wichtige Verbündete entwickelt, um den betrieblichen CO2-Fußabdruck von Rechenzentren zu reduzieren:

Fluorgasfreie Verteilungszellen

Elektrische Verteilungszellen – deren Komplexität und technologische Entwicklung sie zu einem Schlüsselelement machen – könnten als große Stromschalter definiert werden, die den elektrischen Energiefluss unterbrechen oder zulassen; Sie schützen sowohl die elektrischen Geräte als auch die Anlage selbst, mit der sie verbunden sind, in diesem Fall das Rechenzentrum.

Diese Zellen verwenden meist eine Trenntechnologie auf Basis fluorierter Gase, die in der gesamten Elektroindustrie als dielektrische Lösung weit verbreitet ist, um die sichere Verwendung und Handhabung dieser Geräte zu gewährleisten. Diese GIS-Technologie (Gas Insulated Switchgear) ist seit Jahrzehnten von grundlegender Bedeutung für die Branche und garantiert sowohl die Sicherheit der Stromversorgung und der Netzbetreiber als auch die Dichtheit des Gases und seine Rückgewinnung nach dem Ende der Nutzungsdauer des Produkts. Nun entwickelt sie sich in Richtung eines Szenarios, in dem Alternativen zu SF6 die Oberhand gewinnen müssen. Der Grund? Reduzieren Sie die Umweltbelastung durch diese Lösungen.

Hier kommt die Isolierung mit natürlicher Industrieluft ins Spiel, eine von Ormazabal und anderen Herstellern entwickelte Technologie, die die in der Atmosphäre vorhandenen Gase nutzt, um nach einer Industrialisierungsphase als Isolierung für die Verteilungszellen zu dienen, die vorhandene Feuchtigkeit aus der Umgebung zu verbannen und eine ordnungsgemäße Isolierung zu gewährleisten, um Spannungsspitzen oder Lichtbögen zu vermeiden.

Was sind ihre Hauptvorteile?

• Industrielle Erdgasluft: Gas natürlichen Ursprungs mit null CO2-Fußabdruck. Industriell gefertigt mit vollständig zugänglichen Komponenten.
• Mindestfülldruck: Sowohl die Dichtheit als auch das Verhalten über die gesamte Nutzungsdauer sind vollständig bekannt und geprüft.
• Digital Native: Von Anfang an mit integrierter Sensorik und Automatisierung konzipiert.
• Bedienung und Anwendung: Das innovative Lasttrennschalter-Design zusammen mit der bewährten Vakuum-Ausschalttechnologie des Leistungsschalters machen die Geräte sehr einfach zu bedienen. Abmessungen: Optimierte Abmessungen für eine ähnliche Stellfläche.

Intelligente Transformatoren mit flüssiger Dielektrizitätskonstante

Die Aufgabe elektrischer Transformatoren besteht darin, die Spannung aus dem Stromnetz von Mittelspannung auf Niederspannung zu reduzieren, damit sie von den Niederspannungspaneelen für den Verbrauch im Rechenzentrum verteilt werden kann. Daher hat die Einführung neuer intelligenter Transformatoren wie des transforma.smart von Ormazabal einen Wendepunkt für die Branche markiert.

Sehen wir uns hier die Hauptvorteile von Transformatoren mit flüssiger Dielektrizitätskonstante an:

• Sie garantieren eine höhere Installationssicherheit dank:
  • Bessere Leistung bei hohen Belastungen
  • Höhere Beständigkeit gegen Erwärmung

  • Höhere Haltbarkeit und Unterstützung bei Überlastungen und Spannungsspitzen

• Sie reduzieren die Installations- und Wartungskosten:
  • Sie benötigen kein Schutzgehäuse
  • Sie erzielen eine bessere Kühlung ohne Zubehör
  • Sie verursachen geringere Betriebsverluste
  • Längere Lebensdauer durch den Austausch des flüssigen Dielektrikums

  • Geringere Gesamtbetriebskosten (TCO)

• Sie sind eindeutig nachhaltiger:
  • Geringere akustische Belastung während der Nutzung (geringere Induktion und Isolierung der dielektrischen Flüssigkeit)
  • Geringere Möglichkeit, durch widrige Wetterbedingungen (Überschwemmungen, Stürme usw.) beeinträchtigt zu werden, dank geringerer Umweltempfindlichkeit
  • Ökobilanz (Life Cycle Assessment) mit geringerer Auswirkung in der Kategorie Treibhauspotenzial (CO2-Fußabdruck)
  • Höhere Effizienz während der Nutzungsphase, die die Hauptauswirkung der Ökobilanz darstellt (90 % des Gesamtwerts)

  • Mit Lastindizes höher als Im Vergleich zu den in der Ökobilanz berücksichtigten Werten weist es dank höherer Energieeffizienz (geringere Verluste) eine noch bessere Leistung auf

Wussten Sie von dieser wahren Revolution bei elektrischen Lösungen für Rechenzentren?

Kontaktieren Sie uns, um mehr über unsere anpassbaren technologischen Lösungen zu erfahren: