04.10.2018

Microsoft: UPS jako magazyn energii

Na pierwszy rzut oka kojarzony głównie z oprogramowaniem Microsoft nie ma wiele wspólnego z magazynowaniem energii. Gigant z Redmond pracuje jednak nad zaprzęgnięciem do innych celów wykorzystywanych  w swoich data center komputerowych UPS-ów.

UPS to zasilacz, zabezpieczający jednocześnie sprzęt komputerowy przed groźnymi skutkami krótkotrwałego zaniku napięcia w sieci. Siłą rzeczy UPS wyposażony jest w mniej lub bardziej miniaturowy akumulator, który pozwala przetrwać zabezpieczanemu urządzeniu krótki zanik napięcia zasilającego, albo pozwolić mu w kontrolowany sposób zabezpieczyć dane i wyłączyć się[1]. Chociaż niektóre modele gwarantują zasilanie nawet przez wiele godzin.

Oczywiście Microsoftowi nie chodzi o UPS-y pojedynczych komputerów, czy nawet te z lokalnych sieci. Amerykański gigant ma sporo potężnych centrów obliczeniowych, służących do najróżniejszych celów – od własnych obliczeń po przechowywanie w chmurach danych użytkowników. Takie centrum zużywa mnóstwo energii i ze względu na bezpieczeństwo danych zazwyczaj ma własne awaryjne źródła zasilania. Ale oczywiście musi też być zabezpieczone odpowiednio dużym UPS-em. A taki zasilacz ma odpowiednio duży akumulator. I ich dodatkowe wykorzystanie chodzi. Dotąd były obciążeniem, chcemy, żeby stały się naszym cennym aktywem – tłumaczy firma.

Jaki jest plan? Przede wszystkim należy zastąpić stosowane w wielkich UPS-ach akumulatory kwasowo-ołowiowe znacznie lepszymi bateriami litowo jonowymi. Mimo wyższej ceny, ogniwa litowo-jonowe są w stanie znieść znacznie większą liczbę cykli ładowania i rozładowania[2]. Znacznie lepiej da się również zarządzać ładowaniem i rozładowywaniem. Badawczy oddział Microsoftu planuje zastosowanie pewnej odmiany typowych baterii litowo-jonowych, a mianowicie litowo-żelazowo-fosforanowych. Mają one nieco gorsze charakterystyki niż najbardziej dopracowane technologicznie akumulatory, ale za to są znacznie tańsze, bo materiałem katody są związki żelaza, a nie znacznie droższego manganu czy kobaltu.

Dzięki skutecznemu zarządzaniu gromadzoną energią UPS taki nie musi trwać w zawieszeniu, oczekując na awarię. Może np. służyć jako chwilowa rezerwa dla sieci energetycznej, uruchamiana dla natychmiastowego niwelowania groźnych wahań częstotliwości w sieci, powodowanych zazwyczaj przez gwałtowne wahania obciążenia. Microsoft chce dopracować technologię, która z jednej strony będzie więc zabezpieczać data center i wykorzystywać swoje zasoby do poprawy pracy sieci.

Rozbudowa technologii zasilania data center to dopiero pierwszy krok w planach Microsoftu. Firma deklaruje, że docelowo chce zminimalizować wpływ data center na środowisko poprzez zasilanie ich odpowiednio zieloną energia. Testowane są już możliwości użycia biogazu. Ale eksperymentuje też z zatapianiem serwerów w podwodnych kontenerach w ramach projektu Natick[3].

Zanurzenie maszyn liczących w wodzie eliminuje konieczność ich chłodzenia, a to właśnie klimatyzacja i odprowadzenie ciepła pożera sporą część energii, zużywanej przez serwerownie. U wybrzeży Szkocji zatopiono już 864 serwery, dodatkowo zasilane energią z wiatru i Słońca. Według twórców projektu komputery mają działać całkowicie bez konserwacji i groźby rozszczelnienia kontenera przez przynajmniej 5 lat.

[1]     https://pl.wikipedia.org/wiki/Zasilacz_awaryjny

[2]     https://www.greenbiz.com/article/microsofts-energy-master-plan

[3]     https://news.microsoft.com/features/under-the-sea-microsoft-tests-a-datacenter-thats-quick-to-deploy-could-provide-internet-connectivity-for-years/