Soluções elétricas sustentáveis ​​para data centers

Soluções elétricas sustentáveis ​​surgem para garantir um fornecimento de energia estável e eficiente com menor pegada de carbono para data centers

Vivemos em uma sociedade hiperconectada, onde a troca instantânea de dados se tornou uma parte fundamental, porém inconsciente, do nosso cotidiano. Conversas por meio de serviços de mensagens instantâneas, transações e compras online, e-mails, trabalho, navegação segura na internet e consumo audiovisual tornaram-se comuns para 6 em cada 10 pessoas neste planeta. No entanto, toda a nossa atividade diária carrega uma pegada de dados que, sem segurança e gerenciamento adequados, pode ser tão perigosa quanto instável. É justamente aí que entram os data centers, cuja função é armazenar e proteger todos os nossos dados (e os de muitas outras pessoas e entidades), bem como garantir a disponibilidade de acesso a dados de terceiros (sites, aplicativos, etc.). Isso ocorre em instalações que contam com todo o suporte tecnológico necessário para garantir sua disponibilidade para uso 99,9999% do tempo. Esses data centers naturalmente têm uma rede elétrica complexa à disposição para que, independentemente de quaisquer problemas externos à instalação, o fornecimento de energia seja garantido o tempo todo. Uma rede de cujo correto funcionamento depende a disponibilidade de uma quantidade tão grande de dados para os usuários finais.

A grande quantidade de dados que manipulamos diariamente – estima-se que um total de 59 exabytes foram trocados em 2023 em comparação com 48 no ano anterior ou 32 em 2020 em plena pandemia – e a exigência de plena disponibilidade destes transformou o setor de data centers em um importante consumidor de energia elétrica e, portanto, um importante gerador de pegada de carbono, com tudo o que isso implica em todos os níveis. Os números mostram que os data centers consomem cerca de 200 TWh de energia por ano, um número que deve aumentar 15 vezes até 2030, representando 8% do consumo mundial de eletricidade. Impressionante, não é?

Portanto, os data centers estão passando por uma conversão completa, tanto em termos de sua estrutura de serviço quanto de infraestrutura elétrica. Sejam instalações antigas em serviço ou projetos futuros, os principais operadores estão cada vez mais considerando a incorporação de soluções elétricas sustentáveis ​​para ajudar a reduzir a pegada significativa dessa atividade humana no meio ambiente e, assim, garantir sua sustentabilidade a longo prazo. Mas o que queremos dizer com soluções elétricas sustentáveis ​​para data centers? Vamos descobrir. Como você sabe, a energia elétrica que consumimos é obtida de diferentes fontes — renováveis ​​ou não — e transportada, transformada e distribuída em diferentes etapas até chegar aos pontos de consumo. Nessa grande jornada, que longe de ser linear, assemelha-se mais a uma gigantesca teia de aranha, a energia percorre diferentes redes e dispositivos tecnológicos que conhecemos como aparelhagens elétricas, elementos de alto valor tecnológico que também estão presentes em redes elétricas privadas como as de data centers e cuja eficiência e funcionamento garantem a dos equipamentos de alta demanda energética aos quais estão conectados.

Assim, e como vemos no infográfico anterior, a configuração do sistema elétrico de um data center requer uma série de equipamentos de comutação elétrica, como células de distribuição secundária, transformadores elétricos, painéis de baixa tensão, sistemas de proteção e automação, fontes de alimentação ininterruptas, sistemas de armazenamento de energia ou grupos geradores. A soma de todos esses elementos em uma rede elétrica complexa – para garantir o fornecimento de energia mesmo em caso de apagão na rede pública de distribuição – torna esta uma parte muito sensível dessas instalações.

Além disso, assim como a geração de energia em si, o tipo de tecnologia utilizada por esses equipamentos de comutação pode ajudar a reduzir a pegada de carbono da atividade de um data center. É assim que chegamos aos nossos protagonistas de hoje: soluções elétricas sustentáveis ​​para data centers.

Soluções sustentáveis ​​para conectar Data Centers, o que são?

A pegada construtiva e operacional das soluções elétricas depende do tipo de materiais (tanto em termos de tipologia e ciclo de vida, reciclabilidade, etc.), tecnologia (corte utilizando ar natural industrial e/ou gases fluorados), capacidade operacional em sobretensões (permitindo picos acima de sua nominal características) e tamanho (quantidade de área de superfície e materiais necessários). Assim, os equipamentos de comutação elétrica desenvolveram dois grandes aliados para reduzir a pegada de carbono operacional dos data centers:

Células de distribuição sem gás fluorado

As células de distribuição elétrica – cuja complexidade e desenvolvimento tecnológico as tornam um elemento-chave – podem ser definidas como grandes interruptores de corrente que cortam ou deixam fluir a energia elétrica; protegendo tanto os equipamentos elétricos quanto a própria instalação à qual estão associados, neste caso o data center.

Essas células utilizam, em sua maioria, uma tecnologia de corte à base de gases fluorados, cujo uso é amplamente difundido na indústria elétrica como solução dielétrica para garantir o uso e o manuseio seguros desses equipamentos. Essa tecnologia GIS (Gas Insulated Switchgear) tem sido fundamental para a indústria há décadas, garantindo tanto a segurança do fornecimento elétrico e dos operadores de rede, quanto a estanqueidade do gás e sua recuperação após o fim da vida útil do produto, e agora está evoluindo para um cenário em que alternativas ao SF6 devem assumir o controle. O motivo? Reduza o impacto ambiental dessas soluções.

É aqui que entra o isolamento por ar industrial natural, uma tecnologia desenvolvida pela Ormazabal, entre outros fabricantes, que utiliza os gases presentes na atmosfera para, após uma fase de industrialização, servir de isolamento para as células de distribuição, banindo a presença de umidade no ambiente e garantindo um isolamento adequado para evitar picos de energia ou arcos elétricos.

Quais são suas principais vantagens?

• Ar natural industrial: Gás de origem natural com pegada de carbono zero. Fabricado industrialmente com componentes totalmente acessíveis.
• Pressão mínima de enchimento: Tanto a estanqueidade quanto o comportamento ao longo de toda a vida útil são completamente conhecidos e testados.
• Nativo digital: Concebido desde o início com sensores e automação integrados.
• Operação e uso: O design inovador do interruptor-seccionador, juntamente com a comprovada tecnologia de interrupção a vácuo do disjuntor, tornam o equipamento muito fácil de operar. Dimensões: Dimensões otimizadas para ter uma pegada similar.

Transformadores dielétricos líquidos inteligentes

A função dos transformadores elétricos é reduzir a tensão proveniente da rede elétrica de média para baixa, permitindo que ela seja distribuída pelos painéis de baixa tensão para consumo no data center. Assim, a chegada de novos transformadores inteligentes, como o transforma.smart da Ormazabal, marcou um antes e um depois para o setor.

Vejamos aqui as principais vantagens dos transformadores dielétricos líquidos:

• Eles garantem maior segurança na instalação graças a:
  • Melhor desempenho sob altas cargas
  • Maior resistência ao aquecimento

  • Maior durabilidade e suporte a sobrecargas e transientes de tensão

• Reduzem os custos de instalação e manutenção:
  • Não necessitam de invólucro de proteção
  • Obtêm maior resfriamento sem a necessidade de acessórios
  • Produzem menores perdas de serviço
  • Maior vida útil graças à substituição do dielétrico líquido

  • Menor TCO (custo total de propriedade)

• São, inequivocamente, mais sustentáveis:
  • Menor impacto acústico durante o uso (menor nível de indução e isolamento do líquido dielétrico)
  • Menor possibilidade de ser afetado por condições climáticas adversas (inundações, tempestades, etc.) graças à menor sensibilidade ambiental
  • ACV (avaliação do ciclo de vida) com menor impacto na categoria de potencial de aquecimento global (pegada de carbono)
  • Maior eficiência durante a fase de uso, representando o principal impacto da ACV (90% do total)

  • Com índices de carga superiores aos contemplados na ACV, apresenta desempenho ainda melhor graças à maior eficiência energética (menores perdas)

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