Дейта центровете поставят нови рискове пред енергийната мрежа на САЩ

Участъкът от около 30 кв. мили "Дейта сентър али" (на англ.ез. "Алея на центровете за данни") се намира близо до Вашингтон и в него са разположени повече от 200 центъра за данни, като те консумират приблизително същото електричество като Бостън. Така че служителите на местната енергийна компания бяха сериозно разтревожени, когато голяма част от тези центрове - около 60, внезапно отпаднаха от мрежата един ден миналото лято и преминаха към локални генератори, пише Ройтерс.

Масовата реакция е предизвикана от стандартен механизъм за безопасност в индустрията на центровете за данни, предназначен да предпазва компютърните чипове и електронното оборудване от щети, причинени от колебания на напрежението. Но това действие е причинило огромен скок в излишната електроенергия. Големината на дисбаланса е принудила мрежовия оператор PJM и местната комунална компания Dominion Energy да намалят производството от електроцентралите, за да защитят мрежовата инфраструктура и да избегнат най-лошия сценарий за каскадни прекъсвания на електрозахранването в целия регион.

Избегнатият в последния момент инцидент, за който Ройтерс пише за първи път, кара федералните регулатори да признаят за нова уязвимост на електрическата мрежа на Америка - необявените прекъсвания на консумацията на енергия от центрове за данни.

„Тъй като тези центрове за данни стават все по-големи и консумират повече енергия, мрежата не е проектирана да издържи загубата на 1500-мегаватов консуматор“, казва Джон Моура, директор за оценка на надеждността и системен анализ във федералния регулатор - Северноамериканската корпорация за електрическа надеждност (NERC), в интервю за Ройтерс. „На определено ниво загубата става твърде голяма, за да издържи системата, освен ако не се добавят още ресурси в мрежата.“

Исторически мрежовите оператори са планирали изключването на големи електроцентрали. Но бързото разрастване на центровете за данни, които обработват огромните количества информация, използвана за изкуствен интелект (AI) и „копаене“ на криптовалути, принуждава мрежовите оператори да планират нови непредвидени ситуации и усложнява и без това трудната задача за балансиране на предлагането и търсенето на електроенергия в страната.

Голямото изключвана на дейта центрове става на 10 юли м.г. близо до предградието Феърфакс, Вирджиния в район, известен като "Дейта сентър али" заради концентрацията на съоръжения, обслужващи Microsoft, Google и Amazon. Около 70% от световния интернет трафик преминава през този район района.

Месец след инцидента NERC създава работна група за проучване на масови прекъсвания на връзката от центрове за данни и крипто майнинг.

Броят на инциденти като този в "Дейта сентър али" нарасна бързо през последните пет години, тъй като все все повече центрове за данни се включват в мрежата. А количеството енергия, използвано от тях, се е утроило през последното десетилетие и може да се утрои отново до 2028 г. показва доклад на Министерството на енергетиката на САЩ от миналия декември.

Преглед на Reuters на документи за разкриване на информация от Съвета за електрическа надеждност на Тексас (ERCOT), главния мрежов оператор на щата, идентифицира повече от 30 инциденти с висок риск от 2020 г., предизвикани от големи потребители на енергия като центрове за данни и крипто копачи, превключващи офлайн.

През декември 2022 г. повреден трансформатор в подстанция в западен Тексас причини изключването на близо 400 крипто копачи, центрове за данни и съоръжения за производство на нефт и газ без предупреждение. Масовото изключване доведе до свръхпредлагане от близо 1700 мегавата електроенергия, което е около около 5% от общото търсене на мрежата. В резултат 112 мегавата производство на електроенергия е спряно.

Рискът от прекъсване на електрозахранването само ще нарасне, когато новите центрове за данни се включат в системата, прогнозира NERC в доклад от декември. Нещо повече, почти всички щати ще бъдат изправени пред по-високи рискове от енергиен недостиг през следващите 5 до 10 години, се казва в доклада. Регулаторът призова комуналните услуги да обмислят актуализиране на федералните стандарти за надеждност за центрове за данни и крипто майнинг.

Много центрове за данни са проектирани от техните оператори да преминават към локални генератори при най-малкия намек за проблем в мрежата, за да се сведе до минимум рискът от прекъсване на услуги като търсене в Google или крипто копаене.

Някои мрежови оператори предложиха да се изисква от центровете за данни да преминават през рутинните спадове на напрежението, без да прекъсват връзката. Но операторите на центрове за данни са против поради риска от повреда на електронно оборудване и охладителни системи.

Миналата година ERCOT оттегли предложение, което би наложило ограничения за преминаване на центрове за данни и крипто майнинг, след като се сблъска с отпор от браншовата група на центровете за данни DCC.

Групата, чиито членове включват Amazon, Google и Meta, цитира разходите и риска от повреда на компютърни чипове и охладителни системи, изложени на променливи нива на напрежение.

„Хардуерът на центровете за данни и захранванията, подобно на друга електроника, са много чувствителни към стабилността на захранването“, каза коалицията в коментари от януари 2024 г., подадени до ERCOT. „Отклонението от този диапазон ще влоши оптималната производителност, ще намали дълготрайността или ще повреди компонентите непоправимо“, казват от организацията.

Има голям потенциал мащабът на тези прекъсвания да нараства, тъй като все по-големи дейта центрове се включват в мрежата на Тексас, каза оперативният инженер на ERCOT Патрик Гравоа в презентация през декември пред работната група за голямо натоварване на NERC. Гравоа каза, че операторът на мрежата все още работи, за да определи точно какво кара големите потребители на електроенергия да изключат мрежата, така че да може да избегне изненади.

Ари Пескоу, директор на Инициативата за законодателство в областта на електричеството в Юридическия факултет на Харвардския университет, каза, че регулаторите могат да изискват центровете за данни да преминават през спадове на напрежението, но това може да рискува Big Tech да търси щати с по-облекчени правила.

Джим Симонели, главен технологичен директор за подразделението за сигурно захранване на Schneider Electric, каза, че комуналните услуги и индустрията на центровете за данни трябва да вземат много поуки от случилото се край Вашингтон миналия юли.

„Нещо, което все още не е въпрос пред индустрията на центровете за данни, е как те да бъдат удобни за мрежата“, каза Симонели.