<


Datacenters op gelijkstroom

Oekraïners zonder stroom

 

Bedrijven zijn al jaren naarstig op zoek naar manieren om datacenters te optimaliseren voor meer efficiëntie en kosteneffectiviteit, terwijl de structurele integriteit behouden blijft. Terwijl ze traditioneel werden gevoed met AC (wisselstroom), komt DC naar voren als een bruikbaar en logisch alternatief voor het beheren van datacenters, met name vanuit het oogpunt van energiebesparing.

Een typisch datacenter bestaat uit componenten als servers en storage-apparaten die kritische, gevoelige informatie opslaan voor verschillende bedrijven. Dit wordt ondersteund door de infrastructuur die nodig is om grote hoeveelheden gegevens te beheren, zoals koelventilatoren, netwerkverbindingen, UPS-systemen, en dergelijke. De fysieke structuren met datacenters moeten ondoordringbaar, veerkrachtig en weerbestendig zijn. De elektrische infrastructuur is echter de grootste stroomverbruiker die moet worden geoptimaliseerd. Daarnaast zien we dat de datacenters van de tech-giganten om het waterverbruik te verminderen eveneens toenemen.

Wat is trending?

Omdat cloud-data de markt domineren, groeit de vraag naar edgedatacenters de komende tijd nar verwachting exponentieel. Met de introductie van 5G en een enorme toename van opgeslagen gegevens, met name videostreaming en AR en VR, gaan analisten er vanuit dat datacenters op basis van cloud-opslag de voorkeur gaan krijgen. Deze kleinere, lokale faciliteiten houden informatie dichter bij de eindgebruikers, waardoor de complexiteit wordt verminderd en ongelukken met grote hoeveelheden gegevensoverdracht worden voorkomen. Na de pandemie zullen we naar verwachting tevens de trend naar colocatie van edge-datacenters gaan zien. Met de mogelijkheid om een ruimte te huren die alle faciliteiten biedt die nodig zijn om een datacenter te beheren, komt colo naar voren als een oplossing met een enorme verlaging van de CAPEX voor de klant.

De betekenis van nabijheid

Steeds meer bedrijven vinden het belangrijk om - letterlijk - dichter bij hun klanten en hun informatie te staan. Amsterdam is op dit moment het meest ontwikkeld op dit gebied. Het ter plaatse beschikbaar hebben van kritieke gegevens is een enorm voordeel en met lease-opties hoeven bedrijven zich geen zorgen te maken over investeringen. Naarmate de focus verschuift van het transporteren van grote hoeveelheden gegevens naar het leveren van wat de klant echt nodig heeft, kunnen bedrijven de aandacht verleggen naar transparantie en betere technische oplossingen, wat resulteert in een rijkere ervaring voor de klant of gebruiker. De grootste uitdagingen waar datacenters in de regio Amsterdam voor staan zijn echter eerder milieukwesties zoals water en druk op het elektriciteitsnet.

Het energielandschap

Organisaties die duurzaamheid hoog in het vaandel hebben staan, hebben moeite met het idee van waterverslindende datacenters. Denk dan onder andere aan boeren. Eerder dit jaar had de LTO (Landen Tuinbouw Organisatie) de negatieve effecten van het opzetten voor lokale boeren en ondernemers van een extra datacenter op een bedrijventerrein onder de aandacht gebracht. Wereldwijde aanbieders van digitale diensten hebben reeds enorme datacenters in het gebied geplaatst en maken zich steeds meer zorgen over het efficiënt beheren van middelen. Traditionele opstellingen waren niet zozeer gericht op het optimaliseren van apparatuur maar vereisen wel grote hoeveelheden stroom. Ook was de aandacht voorheen niet direct gericht op de flexibiliteit die nodig is om digitale innovaties mogelijk te maken, een aspect die de laatste jaren van het grootste belang is geworden.

Efficiëntie is de sleutel

De vraag naar kunstmatige intelligentie en machine learning zal alleen maar toenemen en dat geldt ook voor de noodzaak om met dergelijke zware workloads om te gaan. Om de stroomdistributie efficiënter te reguleren en op de hoogte te blijven van de steeds veranderende trends in de turbulente IT-ruimte, is er behoefte aan op maat gemaakte oplossingen die zijn afgestemd op de opstelling van een bepaald datacenter. Recente trends in de datacentermarkt zijn begonnen met een meer verfijnde structuur en een groenere aanpak, met de nadruk op verminderde vervuiling, verbeterde tools voor thermisch beheer, complementaire high-density UPS, intelligente PDU’s (Power Distribution Unit) en verbeterde koelapparatuur (vloeistofkoeling, autonome werking en dergelijke), evenals slimme IT-systemen. Deze oplossingen maken de weg vrij voor verbeterde beheerstrategieën voor meer holistische datacenters.

Factoren om te overwegen

Het toepassen van gelijkstroom in datacenters heeft verschillende voordelen. Efficiënt gebruik van beschikbare energie om de ecologische voetafdruk te verkleinen en redundantie zijn altijd prioriteitsgebieden geweest voor datacenterbeheerders. Deze onderwerpen hebben geleid tot een toenemend gebruik van hernieuwbare energiebronnen en hebben de operators ertoe aangezet om over te stappen van op brandstof gebaseerde dieselgeneratoren naar energieopslagsystemen op basis van batterijen. De meeste van deze energiebronnen zijn ongetwijfeld gelijkstroombronnen (DC). Over het algemeen leidt DC tot minder verlies van energie en warmte in vergelijking met AC-systemen. Met de ontwikkelingen in DC in de afgelopen jaren is het transport van grote hoeveelheden stroom mogelijk geworden met behoud van veiligheid als hoogste prioriteit. Dit wordt ook mogelijk gemaakt met het Current OS-protocol. Zie voor meer info over dit protocol: https://currentos.foundation/. CurrentOS definieert de industriebrede DC-systeemstandaarden die later gedetailleerd zullen worden. Uiteraard geldt dat toekomstige ontwikkelingen cruciaal zijn bij het nemen van beslissingen in de huidige tijd. DC biedt schaalbare systemen die eenvoudig kunnen worden geïntegreerd met andere her nieuwbare energiebronnen zoals zon of wind. Er is ook een enorme koperreductie bij DC-systemen. DC-batterijopslag heeft ook een langere levensduur, wat van vitaal belang is in geval van stroomuitval. Dit leidt tot het overkoepelende voordeel van een DC-architectuur in datacenters: duurzaamheid. Het is een toenemende prioriteit als we kijken naar de hoeveelheid elektrische energie die datacenters gebruiken. Het leidt ook tot een verhoging van de algehele efficiëntie van de power-infrastructuur van een datacenter, omdat de complexiteit van het systeem wordt verminderd. Naast de aansprekende redenen waarom gelijkstroom een haalbare keuze is voor datacenters, hebben we echter ook met enkele nadelen te maken. Er is bijvoorbeeld maar een handvol bedrijven dat hun datacenters momenteel van stroom voorzien met DC-systemen. Dat betekent dat de industrie nog steeds niet de kennis heeft om op basis van een dergelijke infrastructuur te werken. Dit nadeel houdt ook verband met het gebrek aan standaarden in de DC-wereld.

DC voor DC

Hier komt de expertise van een bedrijf als DC Systems om de hoek kijken. Met het hoofdkantoor in Aalsmeer is DC Systems een innovatief engineeringbedrijf dat slimme microgrids in gelijkstroom (DC) aanbiedt. Als pionier in dit onontgonnen gebied in de elektrische industrie, zijn zij toonaangevend als het gaat om innovaties op het gebied van de ontwikkeling van veiligheidstoepassingen voor slimme DC-microgrids in openbare, commerciële ruimtes en woningen. DC Systems heeft een echte competentie in elektrische distributie in DC, zoals aardingsschema’s, bescherming van goederen en personen, selectiviteit aansluiting op openbare netwerken, bedrading en dergelijke. Dat is ook de reden waarom Schneider Electric in januari 2021 DC Systems heeft overgenomen. De toevoeging van de technische competentie van de 25 medewerkers van DC Systems versterkt de expertise van Schneider Electric om veerkrachtige en duurzame energie-infrastructuren te bieden voor relevante toepassingen zoals het bouwen van microgrids in onbetrouwbare openbare netomgevingen, of langeafstandstoepassingen zoals openbare verlichting.

Current OS foundation

DC Systems helpt ook bij het ontwikkelen van de Current OS Foundation die tot doel heeft een standaard te creëren voor toekomstige stroomproducten. Het Current OS-protocol is een nieuwe systeembenadering van elektrische gelijkstroomdistributie die optimaal gebruik maakt van gelijkstroom en vermogenselektronica om microgrids eenvoudiger, veiliger en goedkoper te bouwen. Omdat de stichting streeft naar een uniforme standaard voor netbeheerdoeleinden, biedt het haar partners een open protocol en duidelijke richtlijnen voor het maken van producten die werken in een Current OS-gebaseerde DC-omgeving. Grote bedrijven zoals Schneider Electric en Eaton ondersteunen de stichting om van dit protocol een wereldwijde standaard voor DC-infrastructuren te maken. Alle producten van DC Systems werken reeds in overeenstemming met deze nieuwe standaard, die een oplossing biedt voor veiligheidsproblemen als stroomlekkage en vlambogen. Hoewel er uitgebreid onderzoek is gedaan in de wereld van gelijkstroom, is DC Systems een stap verder gegaan met echte praktijkervaring in elektrische DC-distributie. Het assortiment omvormers en beveiligingsproducten levert een forse catalogus van DC-apparaten op. Dit stelde het bedrijf in staat om tal van succesvolle, real-life implementaties uit te voeren:

  • Het kantoorgebouw Circl in Amsterdam heeft een DC-stroomverdeling en is sinds 2017 in bedrijf. De DC-verdeling is vanuit het oogpunt van de bezoeker niet zichtbaar, behalve dat de USB-aansluitingen de 230VAC-aansluitingen hebben vervangen.
  • DC Systems heeft zijn technologie ook geïnstalleerd op meer dan 300 km openbare verlichting. Deze installaties zijn uitgevoerd door lokale installateurs zoals Citytec of Dynniq. Zo is een 5 km lang stuk van de provinciale weg N470 in Delft in gebruik genomen met een microgrid (zonnepanelen, 1MWh aan batterijen) die verlichting, verkeerslichten en 5G-antennes autonoom van stroom voorziet.

 

Het hebben van DC-technologie in verschillende projecten, rekening houdend met de beperkingen, en het volledig benutten van de voordelen van DC in datacenters, zoals optimaal gebruik van middelen, een groenere aanpak en kortere projectdoorlooptijd, zijn zeer goed haalbaar en kunnen vandaag de dag al worden geïmplementeerd op grotere schaal.

Sebastian Greiner, DC Systems

Lees ook
Dublin en Frankfurt op slot voor nieuwe datacenters

Dublin en Frankfurt op slot voor nieuwe datacenters

Het jaar 2022 begint slecht voor investeerders en exploitanten van datacenters in de regio’s Dublin en Frankfurt. De eerste regio gaat op slot voor nieuwbouw. In de tweede regio is de maatschappelijke en politieke druk verder toegenomen. Een bouwstop zal ook daar onafwendbaar zijn.

Summit DatacenterWorks Next Gen Cooling

Summit DatacenterWorks Next Gen Cooling

Exclusieve uitnodiging voor IT-, inkoop- en datacenter managers Next Gen Datacenter koeling technieken.

Hogetemperatuur supergeleiders als ontbrekende puzzelstukje voor DC-based datacenters

Hogetemperatuur supergeleiders als ontbrekende puzzelstukje voor DC-based datacenters

Al jaren wordt er gesproken over het gebruik van gelijkstroom ofwel Direct Current in het datacenter. De voordelen zijn groot, wordt vaak aangegeven. Van een doorbraak is het echter nog niet gekomen. Vormt de supergeleidende busbar het ontbrekende puzzelstukje dat wél voor een brede acceptatie van DC in het datacenter gaat leiden? Alan Beresford van...