Молодая компания Unigrid, по сообщению TechCrunch, провела раунд финансирования Series A, в ходе которого привлечено $12 млн. Деньги пойдут на дальнейшую разработку натрий-ионных аккумуляторов, которые, как ожидается, станут менее дорогой альтернативой традиционным литий-ионным батареям.

Несмотря на широкую распространённость, литий-ионные источники питания стоят весьма дорого — около $140 в расчёте на 1 кВт·ч. В то же время натрий-ионные изделия при производстве в сопоставимых масштабах обещают значительное снижение цены благодаря более доступному сырью.

Источник изображения: Unigrid

Однако имеются сложности. Дело в том, что существующие технологии не позволяют создавать натрий-ионные батареи с такой же высокой плотностью, как у литий-ионных. А это значит, что при аналогичной ёмкости натрий-ионные изделия будут значительно крупнее и тяжелее. Еще одна трудность заключается в том, что из-за разных характеристик заряда и разряда требуется другая управляющая электроника. Unigrid утверждает, что смогла решить обе проблемы.

В частности, повысить ёмкость удалось благодаря новому химическому составу. В одной части источника питания применяется хромат натрия, а в другой — олово. Батареи Unigrid занимают не больше места, чем литий-железо-фосфатные элементы, а иногда и меньше. Плюс к этому энергетические характеристики новых аккумуляторов схожи с параметрами литий-ионных источников, что позволяет использовать существующую управляющую электронику.

Деньги в рамках раунда финансирования Series A стартапу Unigrid предоставили Transition VC, Ritz Venture Capital, Union Square Ventures и Foothill Ventures. Производство новых батарей компания намерена организовать на мощностях сторонних предприятий.

Предполагается, что натрий-ионные аккумуляторы найдут применение в различных областях, в том числе в ИБП для дата-центров, медицинских учреждений и пр. Ещё одним преимуществом таких батарей перед литий-ионными изделиями является высокая температура возгорания — несколько сотен градусов Цельсия. Таким образом, повышается безопасность при эксплуатации.

Между тем оператор ЦОД Digital Edge планирует заменить литий-ионные аккумуляторы на своих площадках на «гибридные суперконденсаторы» Donghwa ES. Компания Kinetic Solutions получит для своего ЦОД в Аризоне (США) альтернативу резервными литий-ионным аккумуляторам — ванадиевые проточные редокс-батареи, разработанные британской Invinity Energy Systems. А FDK и ZincFive предлагают никель-цинковые аккумуляторы.

Как сообщает Data Centre Dynamics (DCD), оператор ЦОД Digital Edge в отчете ESG за 2024 год анонсировал партнерское соглашение с южнокорейской компанией Donghwa ES о разработке так называемого «гибридного суперконденсатора» (HSC) в качестве нового типа источника питания для своих ИБП, который может заменить традиционные литий-ионные аккумуляторы.

Из приведённого компанией описания технологии HSC можно заключить, что она представляет собой некий гибрид двухслойного конденсатора и литий-ионной батареи. HSC, по утверждению компаний, в сравнении с другими технологиями позволяет снизить износ отрицательного электрода, обеспечить зарядку за «считанные минуты» и получить повышенные термостойкость (до +65 °С), срок службы (15 лет) и надёжность (более 100 тыс. циклов перезарядки).

Источник изображения: Donghwa ES

Donghwa ES создала оригинальную концепцию технологии, а Digital Edge предоставила экспертные знания в области систем бесперебойного питания. Donghwa ES намерена коммерциализировать HSC для более широкого использования в промышленности в течение 2024 года. По словам Digital Edge, первоначальные испытания «оказались успешными» и теперь компания приступает к развертыванию HSC «в небольших масштабах» в своих новых ЦОД и только для некритических нагрузок, но перевод на эти батареи существующих объектов пока не планируется.

Компания Ippon анонсировала однофазные источники бесперебойного питания (ИБП) семейства Novus с чистой синусоидой на выходе. Утверждается, что устройства надёжно обеспечивают стабилизированное питание для важного оборудования. В серию вошли модели Novus 6K, Novus 6KL и Novus 10K с двойным преобразованием.

Первые две версии характеризуются полной мощностью 6 кВА и активной мощностью 5,4 кВт. Решения обладают высокой адаптацией к широкому диапазону входного напряжения и частот, включая CVCF (компенсацию коэффициента мощности). Это позволяет использовать ИБП в различных условиях, а также способствует снижению энергопотребления.

Источник изображений: Ippon

В свою очередь, модификация Novus 10K имеет полную мощность в 10 кВА и активную мощность в 9 кВт. Данное устройство предлагает высокий уровень надёжности, стабильности и эффективности, что «делает его отличным выбором для обеспечения бесперебойного электропитания в различных промышленных и коммерческих приложениях», говорит компания.

Решения Novus 6K и Novus 10K оборудованы необслуживаемыми герметичными свинцово-кислотными аккумуляторами. Время заряда с 0 % до 90 % составляет около 7 часов. Модификация Novus 6KL не имеет установленных батарей в комплекте.

Все новинки наделены дисплеем, который позволяет контролировать состояние ИБП и получать информацию о его работе, включая уровень заряда батареи, нагрузку, ошибки и предупреждения. Номинальное напряжение — 220/230/240 В. КПД в линейном режиме составляет 94 %, в режиме ECO — 98 %. Предусмотрена защита от короткого замыкания, от высоковольтных выбросов, а также от перегрузок в линейном режиме, режиме работы от батареи и режиме работы автоматического байпаса. Имеется интерфейс RS232. ИБП могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от 0 до +40 °C. Устройства выполнены в соответствии со стандартом IP20.

Оператор дата-центров Digital Realty намерен реорганизовать систему питания своих ЦОД в Ирландии таким образом, чтобы та могла отдавать электричество в энергосети во время пиковых нагрузок. The Register сообщает, что это поможет сгладить нагрузки на энергосистемы, снизить выбросы углекислого газа и обеспечить операторам дополнительную выручку.

Один из крупнейших в мире операторов дата-центров работает с энергораспределяющей компанией Enel X, которая позволит сохранить стабильность сетей с помощью систем бесперебойного питания ЦОД. Это, например, даст возможность снизить зависимость от электростанций, работающих на ископаемом топливе в часы максимальных нагрузок. Digital Realty уже ранее реализовала подобный проект с помощью Enel X в Сиднее.

Только вокруг Дублина оператор ЦОД имеет девять объектов. Он утверждает, что аккумуляторы их ИБП прошли самые строгие проверки и одобрены для снабжения резервной энергией электросетей. Для начала в программе будут участвовать источники бесперебойного питания мощностью 6 МВт. Соглашение с Enel X позволит Digital Realty использовать по-новому использовать энергетические активы дата-центров, в числе прочего позволяя подключать к сети больше возобновляемых источниках энергии.

Источник изображения: israel palacio/unsplash.com

Ирландия уже получает 30–40 % энергии из возобновляемых источников, что имеет и негативные стороны. В частности, неизбежны перепады качества энергоснабжения из-за нестабильности работы ветряков и других подобных источников. В Digital Realty подчёркивают, что в таких ситуациях пригодится энергия ИБП дата-центров. В этом месяце оператор EirGrid объявил о снижении минимального числа больших генераторов на ископаемом топливе, которые должны работать в энергосети страны в любое время — с пяти до четырёх, в ответ на растущую доступность возобновляемой энергии.

Впрочем, Digital Realty не первой представляет подобную схему в Ирландии. Microsoft уже анонсировала внедрение интерактивной ИБП-технологии в собственном ЦОД в Дублине в середине 2022 года, она сотрудничает с Eaton и той же Enel X. Последняя служит агрегатором для объединения коммерческих источников энергии в «виртуальные электростанции». В прошлом году Microsoft объявила, что проект увенчался успехом и заявила о намерении масштабировать его на другие ЦОД по всей планете.

Энергия для ЦОД стала весьма обсуждаемой темой в последнее время, эксперты предупреждают, что рост ёмкости дата-центров на фоне взрывного спроса на ИИ-сервисы может привести к тому, что только в США ЦОД будет потребляться к 2030 году 20–25 % всей электроэнергии, а в Ирландии к 2026 году — около трети. Это уже привело к рационированию вычислительных ресурсов AWS.

Американский оператор дата-центров Digital Realty, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, намерен использовать гидрированное растительное масло (HVO) вместо дизельного топлива в своих резервных генераторах на некоторых площадках в США. Это позволит снизить выбросы вредных газов в атмосферу.

HVO производится из растительных масел и отработанных жиров. Это на 90 % углеродно-нейтральный возобновляемый вид топлива с повышенным сроком хранения без окисления. Важно, что HVO можно применять в дизель-генераторах без внесения модификаций в силовую установку. Кроме того, HVO можно смешивать с дизельным топливом.

Сообщается, что Digital Realty начнёт использовать HVO в резервных генераторах на площадках PDX12 в Хиллсборо (штат Орегон), а также SC1 в Санта-Кларе и LAX12 в Эль-Сегундо (обе — Калифорния). По оценкам компании, инициатива позволит сократить выбросы СО₂ приблизительно на 12 тыс. т.

Источник изображения: Digital Realty

Впервые Digital Realty начала применять HVO в дата-центрах в Париже (Франция) в 2022 году. Позднее инициатива была распространена на Мадрид (Испания) и другие европейские ЦОД. На сегодняшний день Digital Realty использует HVO более чем на 20 объектах по всей Европе, в том числе в Амстердаме. С учётом США данный вид топлива будет применяться в дизель-генераторах на семи рынках присутствия компании.

Аналогичные проекты реализуют и другие операторы дата-центров и облачных платформ. К примеру, около года назад к переводу дизель-генераторов на HVO в европейских ЦОД приступила AWS. Вместе с тем американская корпорация Kohler Power Systems объявила, что выпускаемые ею дизельные генераторы могут работать на HVO без каких-либо доработок.

Отмечается, что Digital Realty вместе с Schneider Electric реализует ещё одну инициативу, направленную на снижение вредного влияния на экологию. Она предусматривает продление срока службы критически важных систем на площадке PAR6 в Париже. Речь идёт о части электрооборудования, распределительных устройствах и ИБП. Планируется повторное использование отдельных компонентов и внедрение новых программ переработки и восстановления. Ожидается, что в течение следующих 3–5 лет проект поможет Digital Realty дополнительно снизить выбросы углерода, одновременно увеличив жизненный цикл оборудования, включая батареи ИБП.

Компания «Электрорешения», производящая электротехническое оборудование под маркой EKF, представила источники бесперебойного питания (ИБП) серии E-Power SW900G4-33, ориентированные на использование в том числе в составе критических инфраструктур. Это могут быть дата-центры, промышленные объекты, медицинские учреждения и пр.

В семейство вошли модели двойного преобразования мощностью 40, 60, 80, 100, 120, 160 и 200 кВт. Возможна параллельная работа до четырёх ИБП, что, как отмечается, обеспечивает надёжную защиту критических нагрузок.

Источник изображения: EKF

ИБП получили трёхуровневый инвертор и 5″ информационный дисплей с поддержкой сенсорного управления. В системе охлаждения применяются вентиляторы с регулируемой скоростью вращения. Предусмотрены интерфейсы RS232, USB и RS485, а также два слота для установки внешних карт, включая адаптеры Wi-Fi и модули GPRS.

Устройства обеспечивают защиту от различных проблем, которые могут наблюдаться в электрической сети: это пониженное или повышенное напряжение, искажения формы напряжения и помехи, кратковременные провалы или скачки напряжения, высоковольтные импульсы. Среди преимуществ новинок названы большой срок службы, простота обслуживания, широкие возможности мониторинга, а также интуитивно понятный интерфейс.

Компания «Электрорешения», производящая электротехническое оборудование под маркой EKF, анонсировала источники бесперебойного питания (ИБП) семейства Е-Power для различных сфер применения, включая инфраструктурный сегмент. Доступны модели мощностью от 400 Вт до 30 кВт.

В частности, для массового сегмента предназначены линейно-интерактивные ИБП с аппроксимированной синусоидой Е-Power SSW-200 и Е-Power Номе. Серия SSW-200 имеет стандартное исполнение Tower, а мощность составляет 800, 1200, 1500, 2000 и 3000 ВА. Предусмотрены выходные розетки типа Schuko и информационный ЖК-дисплей. В свою очередь, решения Номе получили плоский корпус: выпущены модели мощностью 800 и 1000 ВА с шестью и восемью выходными розетками Schuko соответственно. Эти ИБП предназначены для защиты персональных компьютеров, бытовой техники, рабочих станций и офисного оборудования.

Источник изображений: EKF

На корпоративный сегмент ориентированы линейно-интерактивные ИБП Е-Power PSW600 и Е-Power PSW-H с чистой синусоидой на выходе, а также решения SW900Pro с двойным преобразованием. Такие устройства подходят в том числе для серверов, маломощного медицинского оборудования, систем безопасности и видеоконтроля и пр.

Модели PSW600 выполнены в вариантах со встроенным аккумулятором, без него и для монтажа в стойку. Предлагаются версии мощностью 1000, 2000 и 3000 ВА. В свою очередь, изделия PSW-H получили мощное зарядное устройство и автоматический выключатель коммутации батарей. Мощность — 300, 600, 1000, 1600, 2500 и 3500 ВА. Серия SW900Pro включает модификации в исполнении Тоwer и универсальном корпусе Rack Tower, со встроенными аккумуляторами и без. Мощность — 1000, 2000 и 3000 ВА.

Для инфраструктурного сектора предназначены однофазные ИБП E-PowerSW900G4, Е-Power SW800 и трёхфазные Е-Power SW900Pro-G5. Первые доступны в версиях Tower и Rack Tower, со встроенными батареями и для работы с внешними аккумуляторными массивами. Варианты мощности — 6, 10, 20 кВА/кВт. При этом модели на 10 кВт могут поставляться в конфигурациях «1 в 1» и «3 в 1» (три фазы на входе, одна — на выходе), а модель 20 кВт — только в варианте «3 в 1». Устройство Е-Power SW800 в исполнении Tower наделено развязывающим трансформатором на выходе. ИБП построен по схеме «3 в 1», а мощность равна 10, 15, 20 и 30 кВА.

Наконец, трёхфазные ИБП Е-Power SW900Pro-G5 представлены моделями башенного типа со встроенным аккумулятором, для работы с внешними блоками батарей, с развязывающими выходными трансформаторами и в исполнении Rack Tower для работы с внешними аккумуляторами.

Компания Microsoft намерена распространить успешный опыт по интеграции энергохранилища дата-центра в Дублине с местными энергосетями на свои ЦОД во всём мире. Как сообщает DataCenter Dynamics, ещё в 2022 году свою эффективность доказала схема, объединяющая систему литий-ионных аккумуляторов (BESS) и интерактивные ИБП компании Eaton, которая позволяет делиться энергией с ирландской электросетью в случае необходимости. Подобные пилотные проекты уже реализуют многие операторы ЦОД вроде Google и Telia, а также операторы Deutsche Telecom и Elisa.

К 2030 году Ирландия намерена использовать в своих сетях не менее 70 % возобновляемой энергии, уже сейчас на долю ЦОД приходится порядка 10 % всего энергопотребления страны. По прогнозам экспертов, меньше, чем через 10 лет этот показатель вырастет до 30 %, что приведёт к замедлению роста рынка ЦОД в Ирландии и даже уходу некоторых игроков из-за внедрения новых правил. Применяемая Microsoft система уже сегодня особенно востребована именно здесь, где активное строительство ЦОД привело к нехватке энергетических мощностей.

Источник изображения: Jan Huber/unsplash.com

Такие «виртуальные электростанции» (Microsoft в этом деле помогала Enel X) могут эффективно использоваться в любой точке мира. Считается, что такое решение будет способствовать декарбонизации электросетей. Дело в том, что нестабильные поставки из возобновляемых источников увеличивают потребность в формировании именно аккумуляторных хранилищ. Кроме того, становится доступна и более эффективная и быстрая балансировка сетей — для передачи энергии на краткосрочный период аккумуляторные резервы намного эффективнее.

Пока неизвестно, сколько компания готова отдавать в ирландскую энергосеть. В дублинском кампусе ёмкостью 255 МВт Microsoft намерена построить дополнительные мощности — благодаря тому, что компания успела получить разрешение на строительство до введения в Дублине временных лимитов на создание ЦОД. Ожидается, что следующей на очереди станет Великобритания, где будет использовано аналогичное решение. Впрочем, есть и альтернативный подход — AWS приняла решение закупить более сотни дизель-генераторов для своих ирландских ЦОД.

Дизель-генератор — неотъемлемая часть подсистемы резервного питания любого серьёзного ЦОД, но по природе своей он не может похвастаться нейтральностью выхлопа. Многие ищут традиционным генераторам замену, и в их числе Microsoft. На днях компания сообщила, что ей удалось достичь важной вехи в освоении водородных топливных элементов, которые, по замыслу Microsoft, и должны заменить традиционные дизель-генераторы в принадлежащих ей центрах обработки данных.

Компания начала тестирование новой генераторной станции мощностью 3 МВт, построенной на базе топливных ячеек с протонообменной мембраной (PEM). Она способна обеспечивать питание 10 тыс. серверов. С топливными элементами компания экспериментирует давно, ещё с 2013 года, но более ранние разработки использовали природный газ и не по факту не являлись такими уж экологичными.

Тестовая станция мощностью 3 мВт. Источник: Microsoft/John Brecher

Разработать водородные PEM-ячейки компании удалось в сотрудничестве с Plug Power. В течение нескольких недель июня компании совместно протестировали прототип генератора нового поколения. Новая система, выбрасывающая в атмосферу лишь нагретый водяной пар, сработала успешно, так что Plug Power уже работает над созданием коммерческой версии системы.

Протонообменная мембрана: конструкция и принцип действия. Источник: Encyclopedia Britannica

Первый же экземпляр будет установлен научно-исследовательском центре Microsoft, но пока конкретных сроков пока озвучено не было. У IT-гиганта большие надежды на подобные технологии: к 2030 году компания планирует обновить системы резервного питания во всех своих ЦОД.

В работе система выделяет только горячий водяной пар. Источник: Microsoft/John Brecher

Правда, в полной экологичности водородных топливных элементов есть сомнения: работают они без вредных выбросов, но само их производство может оказаться далеко не таким чистым, как эксплуатация. Тем не менее, администрация США одобрила план стоимостью $8 млрд по развитию производства водорода в рамках программы альтернатив ископаемому топливу. В Европе есть аналогичные инициативы — как совсем скромные (€2,5 млн), так и весьма крупные (€1 млрд).

Исследование, проведённое аналитической компаний Omdia, показало, что в следующие четыре года операторы ЦОД начнут использовать на своих площадках источники бесперебойного питания (ИБП), способные не только поддерживать энергообеспечение дата-центров, но и в случае необходимости отдавать избытки электроэнергии в общую сеть.

Интеграция разнообразных источников возобновляемой энергии в «динамические» энергосети постепенно становится трендом, а в некоторых регионах в ближайшей перспективе и техническим требованием к сетям электроснабжения. ЦОД находятся в уникальном положении — будучи крупными потребителями энергии, они способны повысить надёжность электросетей, позволяя последним получить доступ к запасённой ИБП энергии.

«Умные» энергосети способны динамически отслеживать потребность в энергии и быстро подключать резервные хранилища, что помогает компенсировать непредсказуемость поставок энергии от возобновляемых источников, обеспечить баланс и сократить инвестиции в электрическую инфраструктуру. Eaton, Schneider Electric и Vertiv уже предлагают клиентам «умные» ИБП, способные интегрироваться в такие энергосети.

Источник изображения: Omdia

Omdia опросила почти 380 представителей операторов дата-центров, технических специалистов, консалтинговых компаний и поставщиков энергии в Северной Америке, Европе и Австралии. Результат опроса показал, что главным стимулом для внедрения совместимых с «умными» энергосетями ИБП стала возможность реализовать инициативы по энергосбережению. Другими стимулами стали стремление к инновациям, репутационные выгоды, а также получение конкурентных преимуществ.

Примечательно, что большинство опрошенных уверены, что использование интеграция ЦОД с «умными» энергосетями не поставит под угрозу выполнение критически важных рабочих нагрузок. Почти половина респондентов ответила, что главными, хотя и далеко не единственными, выгодоприобретателями подобных решений станут облачные. В числе регионов, где наиболее развито внедрение «умных» ИБП названы Скандинавия, Великобритания и Ирландия.

Около 80 % опрошенных считают, что от 10 до 50 % ёмкости аккумуляторов в современных ИБП дата-центров уже сегодня может использоваться для поддержки работы публичных энергосетей без угрозы собственным системам ЦОД. Такой подход поможет эффективно интегрировать в энергосети возобновляемые источники энергии вроде солнечных и ветряных электростанций с нерегулярной генерацией — в периоды избыточной поставки энергии её можно запасать в ИБП, а потом отдавать в час пик.