שלוש עלויות נסתרות שמניעות החלפת סוללות עופרת-חומצה

למה מרכזי נתונים מהדור הבא חייבים לחשוב מחדש על חשמל גיבוי

ככל שמרכזי נתונים מתרחבים ממגה-וואטים למאות מגה-וואטים, וככל שצפיפות ההספק בארונות ממשיכה לעלות לכיוון 50kW ומעבר לכך, אתגר שנזנח במשך זמן רב נעשה גלוי יותר ויותר:

מערכת חשמל הגיבוי עצמה עלולה להפוך לגורם מגביל ביעילות שטח, באופטימיזציית אנרגיה ובביצועים תפעוליים ארוכי טווח.

באופן מסורתי, לסוללות UPS הייתה מטרה עיקרית אחת: לספק תמיכת חשמל לטווח קצר בזמן הפסקות באספקת החשמל מהרשת, עד שמערכות ייצור הגיבוי יוכלו להיכנס לפעולה.

עם זאת, עם הצמיחה המהירה של בינה מלאכותית (AI), מחשוב עתיר ביצועים (HPC) ואשכולות שרתים בצפיפות גבוהה, התפקיד של חשמל גיבוי משתנה.

מערכות גיבוי מודרניות אינן צריכות רק לאגור אנרגיה. עליהן גם:

• להגיב במהירות לדרישות הספק דינמיות;
• לתמוך בצפיפות מחשוב גבוהה יותר בשטח מוגבל;
• להפחית לחץ תפעולי לטווח ארוך.

עם זאת, מרכזי נתונים קיימים רבים עדיין מסתמכים על מערכות סוללות עופרת-חומצה שתוכננו לדורות קודמים של עומסי עבודה בתחום ה-IT.

מערכות אלה אינן בהכרח בלתי מסוגלות לפעול. אולם ככל שדרישות מרכזי הנתונים מתפתחות, הן חושפות יותר ויותר עלויות נסתרות.

עלות 1: דרישות שטח נוספות כדי לעמוד בביקוש להספק

כימיית הסוללה קובעת את יכולת אספקת ההספק.

בטכנולוגיות סוללה קונבנציונליות בעלות ביצועי פריקה מוגבלים בקצב גבוה, עמידה בדרישות הספק חולפות מחייבת לעיתים קרובות קיבולת נוספת, מערכי סוללות גדולים יותר או יתירות מערכתית מוגברת.

אף שגישה זו יכולה לעמוד בדרישות התפעוליות, היא גם צורכת שטח יקר במרכז הנתונים.

בסביבות AIDC מודרניות, לכל מטר רבוע יש ערך משמעותי.

טביעת רגל נוספת של סוללות אינה רק שיקול התקנה. היא משפיעה ישירות על צפיפות המחשוב הכוללת ועל יעילות התשתית.

עלות 2: צריכת אנרגיה נוספת לשמירה על ביצועים

ביצועי הסוללה מושפעים גם מתנאי ההפעלה.

סוללות עופרת-חומצה מסורתיות מסוג VRLA דורשות בדרך כלל תנאי סביבה מבוקרים כדי לשמור על ביצועים ועל אורך חיי שירות.

באירועי פריקה בקצב גבוה, ההתנגדות הפנימית מייצרת חום נוסף, שמגדיל את העומס על מערכות בקרת הסביבה.

עבור מרכזי נתונים בקנה מידה גדול, המשמעות היא:

• דרישת קירור נוספת;
• ניהול סביבתי מחמיר יותר;
• צריכת אנרגיה גבוהה יותר לטווח ארוך.

עלויות אלה כמעט אינן נראות בהחלטות הרכש הראשוניות של הסוללות, אך הן מצטברות לאורך מחזור החיים התפעולי.

לעיון מעמיק יותר באובדני אנרגיה נסתרים במרכזי נתונים ובאופן שבו סוללות NiZn יכולות לסייע בהפחתתם, ראו:

《צריכת אנרגיה במרכזי נתונים: כיצד סוללות NiZn מפחיתות הפסדים נסתרים》

עלות 3: השקעת תחזוקה מתמשכת כדי להבטיח אמינות

ככל שמערכות סוללות מזדקנות, הביצועים משתנים בהדרגה.

ירידה בקיבולת, שינויי התנגדות וחוסר איזון בין תאים יכולים כולם להשפיע על אמינות הגיבוי.

אף שטכנולוגיות ניטור מודרניות מספקות נראות טובה יותר, מערכות סוללה מסורתיות עדיין דורשות בדיקות תקופתיות, ניסויים ותוכניות תחזוקה.

עבור מרכזי נתונים גדולים עם התקנות סוללה נרחבות, פעילויות אלה יוצרות דרישות כוח אדם נוספות ומורכבות תפעולית.

במהותן, השקעות אלה מפצות על אי-ודאות במצב הסוללה.

האתגר המשותף שמאחורי העלויות הנסתרות האלה

טכנולוגיית סוללות עופרת-חומצה אינה חסרת יכולת מטבעה לתמוך בפעילות של מרכזי נתונים.

האתגר הוא שכאשר מרכזי נתונים נכנסים לעידן של צפיפות גבוהה יותר וביקוש גבוה יותר להספק, פתרונות קונבנציונליים מסתמכים יותר ויותר על שטח, אנרגיה ומשאבי תחזוקה נוספים כדי לפצות על מגבלות בכימיית הסוללה עצמה.

לכן, עלות התחלתית נמוכה יותר אינה תמיד משמעותה עלות מחזור חיים נמוכה יותר.

כאשר בוחנים יחד ניצול שטח, יעילות אנרגטית ומשאבים תפעוליים, בחירת טכנולוגיית הסוללה הופכת להחלטת תשתית אסטרטגית.

סוללות ניקל-אבץ: נתיב חדש לחשמל גיבוי עבור AIDC

סוללות ניקל-אבץ (NiZn) מציעות גישה שונה.

במקום לפצות על מגבלות באמצעות תכנון מערכת גדול יותר, טכנולוגיית NiZn ממנפת את היתרונות הכימיים שלה כדי להשיג איזון טוב יותר בין בטיחות, יכולת הספק ויעילות שטח.

סדרת סוללות ה-NiZn של Gerchamp מספקת את היכולות הבאות:

תגובת הספק גבוהה יותר עם תלות מופחתת בהגדלת יתר

עומסי עבודה של AI יוצרים אתגרים לא רק בביקוש לאנרגיה, אלא גם בתנודות הספק מהירות.

מערכות UPS זקוקות ליותר מאנרגיה אגורה — הן זקוקות לאספקת הספק מיידית ויציבה.

סוללות NiZn של Gerchamp מציעות יכולת פריקה בקצב גבוה של עד 10C, עם התנגדות פנימית של ≤5mΩ המאפשרת תגובה ישירה ומהירה לדרישות הספק חולפות.

יעילות שטח גבוהה יותר לצמיחה עתידית של מרכזי נתונים

יעילות שטח נעשית חשובה יותר ויותר במרכזי נתונים בצפיפות גבוהה.

סוללת הניקל-אבץ של Gerchamp, במידות 225.5 x 122.5 x 140.5 mm (LWH), מציעה צפיפות אנרגיה של 129.4 Wh/L ו-64.3 Wh/kg, תוך שהיא שוקלת ותופסת רק 1/3 עד 1/2 בהשוואה למקבילות עופרת-חומצה. פתרונות גיבוי בעלי צפיפות הספק גבוהה יותר יכולים לצמצם את טביעת הרגל של הסוללות ולפנות שטח יקר לתשתית מחשוב נוספת.

הדבר חשוב במיוחד עבור מתקנים קיימים בעלי יכולת הרחבה מוגבלת.

לעיון מעמיק יותר באופן שבו בחירת סוללה משפיעה על שטח במרכזי נתונים וכיצד NiZn (8XNFZ38) יכולה לסייע בהחזרתו, ראו:

《מגבלות הספק וקרקע מגדירות מחדש את צמיחת מרכזי הנתונים》

כימיה בטוחה יותר לתשתיות קריטיות

סוללות NiZn משתמשות באלקטרוליט אלקלי מימי, ומספקות בטיחות גבוהה יותר ברמת החומר בהשוואה לחלק מטכנולוגיות הסוללה המבוססות על מערכות אלקטרוליט אורגניות.

מאפיין בטיחות מהותי זה מסייע להפחית מורכבות תשתיתית, תוך אספקת אפשרות חשמל גיבוי אמינה יותר ליישומים קריטיים.

למידע נוסף על בטיחות סוללות הניקל-אבץ של Gerchamp, ראו:

《מדוע לסוללות ניקל-אבץ של Gerchamp אין בריחה תרמית》

בעידן ה-AI, יש להגדיר מחדש את חשמל הגיבוי

AI משנה יותר מיכולת מחשוב. היא מעצבת מחדש את הדרישות המוטלות על תשתית מרכזי הנתונים.

מערכות חשמל גיבוי עתידיות אינן צריכות להיות רכיבים פסיביים שמופעלים רק בזמן תקלות חשמל. עליהן להפוך לנכסי תשתית אסטרטגיים התומכים במחשוב בצפיפות גבוהה, משפרים יעילות אנרגטית ומחזקים חוסן תפעולי לטווח ארוך.

פתרונות עופרת-חומצה מסורתיים עשויים להמשיך לפעול, אך המשך פעולה אינו אומר בהכרח שהם נשארים הבחירה האופטימלית עבור מרכזי הנתונים של העתיד.

כאשר מפעילים בוחנים מחדש את הערך של כל מטר רבוע, כל קילוואט של יעילות אנרגטית וכל משאב תחזוקה, החלטות על טכנולוגיית חשמל גיבוי יהפכו לחשובות יותר ויותר.

סוללות ניקל-אבץ מציעות אפשרות חדשה:

כימיה שתוכננה ליישומי חשמל קריטיים מודרניים, ומאפשרת ארכיטקטורות חשמל גיבוי בטוחות, יעילות ובנות-קיימא יותר לעידן ה-AIDC.