Концерн Rolls-Royce планирует наладить выпуск малых ядерных реакторов для облачных операторов. Благодаря этому их дата-центры будут полностью экологически безопасны и независимы от электросетей общего пользования.

Малые модульные реакторы (SMR) уже разрабатываются консорциумом, возглавляемым Rolls-Royce, и предназначены для устойчивых поставок электроэнергии с нулевым углеродным выбросом. Внедрение технологии предусмотрено на начало 2030-х годов. Сейчас компания ведёт переговоры с Amazon и другими облачными провайдерами США о возможности использования малых реакторов, разрабатываемых при финансовом участии британского правительства.

U-Battery

Всего консорциум получил в 2020 году около $300 млн для разработки «бюджетных» реакторов. Предполагается, что мини-АЭС мощностью до 470 МВт будут выпускаться на заводах Rolls-Royce и поставляться в места использования в разобранном виде. Подобные решения, по мнению компании, способны конкурировать с «зелёными» альтернативами на возобновляемых источниках энергии.

U-Battery

К консорциуму, уже объединяющему компании Assystem, Atkins, BAM Nuttall, Laing O’Rourke, National Nuclear Laboratory (NNL), Jacobs, The Welding Institute (TWI) и Nuclear AMRC недавно присоединилась Cavendish Nuclear — дочерняя структура Babcock International. В ходе реализации проекта Rolls-Royce и Cavendish будут участвовать и в строительстве т. н. «усовершенствованных модульных реакторов» (AMR), называемых U-Battery. Модели мощностью всего 10 МВт планируют поставлять к началу 2030-х годов.

Microsoft подписала с Ørsted соглашение о закупке 430 МВт энергии с солнечной электростанции Old 300 в Техасе, которую введут в эксплуатацию во втором квартале 2022 года. Некоторые источники предполагают, что Microsoft фактически будет выкупать всю имеющуюся мощность солнечной фермы, но подробностей об этом пока нет, во всяком случае публичных. В Техасе у Microsoft уже есть несколько дата-центров, а в этом году корпорация подала заявки на строительство ещё четырёх.

«Microsoft ставит перед собой амбициозные цели в области устойчивого развития в отношении выбросов всех трёх категорий, и мы очень рады поддержать цели Microsoft. Учитывая чёткую ориентацию на сокращение выбросов между нашими компаниями, я рад нашему продолжению сотрудничества», — заявил Вишал Кападиа (Vishal Kapadia), старший вице-президент и коммерческий директор Ørsted Onshore.

industry-update.com

Строительство солнечной фермы началось в феврале совместно с компаниями Blattner Energy и Bradly Construction Management. После ввода в эксплуатацию проект будет обеспечивать выработку энергии в периоды пикового спроса. В Microsoft, как отмечается, планируют со временем перейти к 100-процентному использованию возобновляемых источников энергии. Это позволит снизить выбросы и экологическую нагрузку.

Американская корпорация AES Corporation, занимающаяся производством и доставкой электроэнергии, объявила о заключении соглашения о сотрудничестве с X, дочерней компанией Alphabet (прежнее название — Google X) с целью разработки инструментов, которые позволят источникам «чистой» энергии быстрее поступать в энергосеть, одновременно повышая надёжность сети, оптимизируя её работу и снижая затраты.

AES и X используют инструменты для моделирования и виртуализации энергосетей AES в Индиане и Огайо. Технологии виртуализации энергосистемы в режиме, близком к реальным условиям, позволят улучшить качество обслуживания клиентов благодаря тестированию новых предложений, оптимизации энергосистемы для возобновляемых источников энергии, повышению надёжности и эффективности.

Фото: AES Corporation

«Одно из самых больших препятствий на пути перехода к возобновляемой и надёжной электрической системе — это сложность с получением полной картины того, что происходит в энергосети в реальном времени», — объяснил Одри Зибельман (Audrey Zibelman), вице-президент и генеральный менеджер отдела электросетей X. «Мы разрабатываем новые вычислительные инструменты и инструменты виртуализации, призванные дать каждому, кто управляет сетью, возможность планировать, строить и управлять чистой и устойчивой сетью», — добавил он.

Изображение: X.Company

Современные крупные энергосистемы создавались с учётом только традиционных источников энергии, поведение которых в достаточной степени предсказуемо и управляемо в отличие от становящихся всё более популярными и мощными солнечными и ветроэлектростанциями с характерной для них периодичностью и неравномерностью выработки «чистой» энергии. Кроме того, они практически не учитывают малые источники вроде солнечных панелей на крышах зданий. Вместе с тем энергосистемы охватывают значительные территории в несколько штатов или государств с несколькими часовыми поясами и разными погодными условиями.

Именно поэтому необходимы такие мониторинг и моделирование энергосети, которые позволили бы делать краткосрочные и долгосрочные прогнозы её состояния и выработки энергии. Интерес в данном случае обоюдный — компании подписали 10-летнее соглашение, в рамках которого AES переносит инфраструктуру в Google Cloud, а Google закупает у AES «безуглеродную» энергию для своих дата-центров. При этом Google использует и другие подходы, в частности, перемещение нагрузок между дата-центрами для более полного использования «зелёной» энергии.

Спецификации стандарта NVMe предусматривают, кроме прочего, режим внезапного выключения накопителя. Это бывает нужно, если отключить накопитель необходимо крайне быстро, например, при сбое питания системы. В настоящее время ядро Linux не использует этот режим, но в Micron разрабатывают патч, который добавит его поддержку в систему.

Phoronix обратил внимание, что несколько дней назад эти исправления были отправлены на рассмотрение. Как отмечается, это может пригодиться в случае, если NVMe-накопитель используется в системе, где есть очень ограниченный по времени или мощности источник резервного питания. Набор исправлений Micron предусматривает поддержку нового режима быстрого, но безопасного отключения. При этом отметим, что это пока ранняя версия, а не релиз, так что появления такой функциональности в ядре стоит подождать.

В техническом плане это выглядит как добавление особого флага в код управления питанием ядра Linux, который укажет на скорое неизбежное отключение питания. В будущем ожидается, что эта возможность появится и для конечных пользователей, однако никаких конкретных сроков пока не называют.

Компания Kao Data, девелопер и оператор центров обработки данных (ЦОД), объявила сегодня о том, что все её резервные генераторы в кампусе Харлоу (Harlow) переведены с дизеля на гидроочищенное растительное масло (HVO). Этот новаторский шаг стал возможным благодаря партнёрству с дистрибьютором ГСМ Crown Oil, поставляющего топливо HVO, которое позволяет сократить выбросы оксида азота, твердых частиц и углекислого газа на 90%.

Харлоу является одним из самых экологичных кампусов ЦОД в Великобритании. Применение в его дизайне гиперскейл-подхода и таких технологий как непрямое испарительное охлаждение обеспечивают значение PUE<1,2 даже при неполной нагрузке. Kao Data подписала пакт о климатически нейтральных ЦОД (CNDCP), взяв на себя обязательство стать полностью углеродно-нейтральным предприятием к 2030 г. и рассчитывает, что HVO существенно поможет в достижении этой цели. Таким образом, Kao Data стала ещё ближе к реализации NetZero, инициативы по достижению нулевых выбросов парниковых газов не позднее 2050 г.

serverchoice.com

Биодизель HVO второго поколения представляет собой альтернативу обычному дизельному топливу и является одним из самых чистых на рынке. Его синтезируют из растительных масел. Оно не содержит ароматических веществ, серы и металлов, не имеет запаха и полностью биоразлагаемо. При этом HVO имеет повышенную эффективность сгорания и не уступает в этом отношении традиционному ископаемому топливу.

crownoil.co.uk

Первоначально компания Kao Data заменит на HVO используемые сейчас 45 000 л дизельного топлива, а когда кампус будет полностью застроен, потребление HVO составит более 750 000 л. Для этого не потребуется замены инфраструктуры, т.к. HVO может использоваться в качестве прямой замены дизельного топлива.

jca.co.uk

Важным преимуществом HVO является и то, что оно обеспечивает устойчивую круглогодичную работу как при низких, так и при высоких температурах. А срок его хранения в десять раз превышает таковой у стандартного дизельного топлива. В нём исключён рост микроорганизмов, способных образовывать осадок, загрязнять топливопроводы и потенциально приводить к остановке двигателей.

По словам директора по технологиям Kao Data, Жерара Тибо (Gérard Thibault), переход на использование HVO фактически исключает ископаемое топливо из деятельности их дата-центров и помогает сократить даже третью категорию выбросов углекислого газа в цепочке поставок услуг компании, не снижая при этом их качества.

Компания Equinix, один из крупнейших операторов дата-центров в мире, считает, что подбор топлива для обеспечения резервного питания своих объектов — перспективный способ реализации целей Парижского соглашения. В ходе мероприятия Equinix Analyst Day компания сообщила о том, что поставила цель сократить прямые и косвенные выбросы, связанные с энергопотреблением, на 50% к 2030 г. по сравнению с базовыми показателями 2019 г.

Сокращение прямых выбросов считается самым эффективным способом снижения темпов глобального потепления. Около 2% выбросов этой категории приходятся на резервное производство электроэнергии дата-центрами и подготовку хладагентов для их систем охлаждения. Дженнифер Рух (Jennifer Ruch), директор по устойчивому развитию Equinix, сообщила, что неископаемое дизельное топливо и «зелёные» водородные топливные элементы рассматриваются компанией в качестве инструментов для постепенного снижения выбросов в рамках заявленных обязательств.

www.datacenterknowledge.com

Подобной стратегии, похоже, намерена придерживаться и корпорация Microsoft. В прошлом году она успешно протестировала водородные топливные элементы в качестве резервного источника питания одного из ЦОД, а уже в этом объявила о том, что её новый облачный регион в Швеции будут использовать экодизель для резервных электрогенераторов.

Биодизельное топливо производится из растительного сырья. Этим объясняются основные преимущества его использования: снижение выброса в атмосферу углекислого газа, сульфатов, копоти и других загрязняющих веществ. Основная сфера его применения — замена жидкого топлива на основе ископаемых продуктов для транспортных средств. При этом он даёт на 93% больше энергии, чем требуется для его производства.

levyaa.com

Технически компании, при оценке своего углеродного следа, могут отнести выбросы углекислого газа в ходе производства топлива в третью категорию (выбросы, не имеющие прямого отношения к предприятию), равно как и выбросы от поездок сотрудников на работу и домой. Но, к чести Equinix, она рассматривает углеродные затраты на резервное топливо как часть выбросов, напрямую связанных со своей деятельностью.

Создание альтернативных источников питания, позволяющих снизить экологическую нагрузку, занимается всё больше компаний по всему миру. В Японии Mitsubisi продвигает проект водородной электростанции, в Германии Rolls-Royce и Daimler Truck AG создают топливные элементы для дата-центров, а в США Switch собирается построить 127-МВт солнечную станцию с накопителями Tesla MegaPack на 240 МВт∙ч.

Планы по запуску более 30 центров обработки данных в Ирландии оказались под вопросом после принятого регулятором решения об оптимизации нагрузки на энергосистему. Комиссия по регулированию коммунальных предприятий (CRU) Ирландии заявила, что ЦОД оказывают «серьезное влияние на ирландскую электроэнергетическую систему».

Комиссия издала распоряжение, в котором национальным сетевым операторам EirGrid и ESB Networks предписано уделять приоритетное внимание запуску центров обработки данных в регионах, где с энергоснабжением нет особых проблем. Как сообщает The Irish Times, это фактически означает, что Eirgrid может запретить доступ к энергосети для более чем 30 ЦОД.

Большинство крупных кампусов дата-центров находится в районе Дублина, где наблюдаются серьёзные проблемы с электроснабжением. EirGrid утвердил подключение ЦОД мощностью 1800 МВт, но у него есть также заявки на подключение ещё ряда объектов суммарной мощностью 2000 МВт. Представитель EirGrid Дэвид Мартин сообщил The Irish Times о начале дискуссий с CRU по этому вопросу.

Дискуссионный документ с изложением предложений комиссии был опубликован ранее на этой неделе. В частности, EirGrid и ESBN предложено отдавать приоритет подключениям ЦОД к энергосети в соответствии с рядом факторов. Один из них касается того, вырабатывают ли ЦОД достаточно энергии на месте, чтобы удовлетворить свои потребности, или могут быть гибкими в отношении энергопотребления в периоды «системных ограничений».

Влияние ЦОД на ирландскую энергосистему было предметом споров в течение многих лет. К концу десятилетия отрасль, как ожидается, будет использовать более четверти всей производимой в стране электроэнергии, в то время как в прошлом году этот показатель был равен 11%. По данным EirGrid, за последние 4 года спрос со стороны ЦОД увеличился на 600 ГВт·ч. Это эквивалентно подключению 140 тыс. новых домохозяйств ежегодно.

После переговоров появится ясность по поводу будущего центров обработки данных с учётом возможностей энергетической системы страны. Глобальные гиперскейлеры, включая Amazon, Facebook, Google и Microsoft, разместили и размещают значительные мощности в Ирландии, что делает её одним из крупнейших регионов ЦОД в Европе.

Несмотря на то, что на дата-центры приходится около 1% потребляемой в мире электроэнергии, высокая концентрация их в отдельных регионах вызывает проблемы. Так, Амстердам на год вводил мораторий на строительство новых ЦОД, а после его снятия ввёл дополнительные условия, касающиеся энергоэффективности и экологичности, которым должны удовлетворять все проекты по строительству или обновлению дата-центров. Аналогичные меры сейчас обсуждает и Франкфурт-на-Майне.

Energy Internet Corporation (EIC), стартап, занимающийся созданием источников бесперебойной возобновляемой энергии для дата-центров, договорился о сотрудничестве с компанией Lummus Technology для создания накопителей энергии на сжатом или сжиженном воздухе.

По плану EIC, с помощью сжатого воздуха можно будет запасать ГВт·ч энергии от солнечных и ветряных электростанций, а затем высвобождать её в моменты, когда они не работают. Всё что для этого потребуется — какая-либо подземная полость (в данном случае предполагается использовать бывшие нефтяные и газовые скважины), компрессор для нагнетания воздуха и газовая турбина. По сути, это пневматический аккумулятор, для которого не требуется литий и другие материалы, создающие избыточную экологическую нагрузку.

ResearchGate: Illustration of main components of Liquid Air Energy Storage facility

«Истощенные нефтяные и газовые резервуары являются лучшими активами, потому что у них уже есть все трубопроводы. Нефтяные и газовые компании могут достаточно быстро начать использовать их, чтобы войти в чистую энергетику», — сказал основатель EIC Шанкар Рамамурти ( Shankar Ramamurthy).

Gazprom: Kaliningradskoye UGS facility

EIC займётся программным обеспечением проекта, в то время как дочерняя компания Lummus Technology, Green Circle, будет отвечать за технологические процессы в рамках своей миссии по переходу к возобновляемой энергетике. Профилем её деятельности являются устойчивые решения для переработки пластиковых продуктов, производства химических веществ и топлива из биомассы, а также декарбонизация нефтеперерабатывающих и нефтехимических активов.

По словам Рамамурти, подземные резервуары для их проекта могут быть доступны уже сегодня на 80% территории США. Можно накапливать энергию и в наземных резервуарах, дополнительно не только сжимая воздух, но и сжижая его. Однако этот вариант более затратный, поскольку часть энергии тратится на сжижение и регазификацию, а оборудование для этих операций стоит дороже.

В июле 2020 года Microsoft объявила о поставленной задаче избавиться от зависимости от дизельного топлива в качестве резервного источника энергии в своих центрах обработки данных к 2030 году в дополнение к обязательству обеспечить 100% использование возобновляемой энергии для работы ЦОД к 2025 году.

Вместе с тем обеспечение ЦОД надёжными резервными источниками энергии имеет первостепенное значение. Ключевую роль в обеспечении надёжного резервного питания играют генераторы. Каждый из генераторов в ЦОД Microsoft используется не более нескольких часов в год или реже, чаще всего для проведения обслуживания или резервного питания во время перебоев в энергосети. На дизельное топливо приходится менее 1 % общих выбросов Microsoft.Однако компания занимается внедрением альтернативных источников топлива с меньшим углеродным следом для генераторов ЦОД.

Microsoft объявила, что новый облачный регион в Швеции, который будет запущен в конце года, станет первым, где будут использоваться топливо с низким содержанием углерода в качестве резервного источника энергии. Генераторы ЦОД заработают на Preem Evolution Diesel Plus, первом в мире топливе с экомаркировкой Nordic-Eco, которое содержит не менее 50 % возобновляемого сырья, что почти на ту же величину сокращает выбросы углекислого газа по сравнению с обычным дизельным топливом. Сотрудничество Microsoft с Preem и Caterpillar позволило добиться того, что Evolution Diesel Plus по своим качествам стало не хуже традиционных видов топлива.

Генераторы — не единственный вариант резервного питания. Компания тестирует и другие источники резервного питания в ЦОД, которые в будущем могут обеспечить жизнеспособную замену генераторам. Батареи уже обеспечивают краткосрочные потребности в резервном питании, заполняя примерно 30-секундный промежуток между потенциальным отключением сети и временем, необходимым для включения дизельных генераторов.

В будущем батареи с более длительным сроком службы могут прийти на смену дизельным генераторам. Недавно компания объявила о стратегическом сотрудничестве с TOTAL с целью оценки долгосрочной целесообразности развёртывания больших батарей в качестве резервного источника питания для критически важной инфраструктуры и продолжения исследований и разработок в этой области.

Также Microsoft изучает возможность использования в качестве источника резервного питания водородных топливных элементов. В прошлом году компания сообщила о том, что впервые в мировой практике водородные топливные элементы в рамках пилотного проекта в течение 48 часов подряд обеспечивали питанием серверные стойки одного из её центра обработки данных.

Google объявила на конференции для разработчиков Google I/O 2021 о подписании со стартапом в области экологически чистой энергии Fervo первого в мире корпоративного соглашения о разработке «первого в своём роде геотермального проекта нового поколения». Реализация проекта позволит, начиная с 2022 года, питать «чистой» энергией центры обработки данных и инфраструктуру Google по всей Неваде, включая облачный регион компании в Лас-Вегасе.

В прошлом году Google анонсировала амбициозный план по круглосуточному обеспечению безуглеродной энергией всех своих центров обработки данных и кампусов по всему миру к 2030 году. Теперь компания заявила, что станет первой крупной корпорацией, инвестирующей в технологии получения геотермальной энергии нового поколения.

Геотермальная энергия является на данный момент относительно редко используемым источником возобновляемой энергии. В отличие от солнечных и ветряных электростанций, зависящих от погодных условий, геотермальная энергия может использоваться постоянно, 365 дней в году. Традиционная геотермальная энергия уже поставляется для ряда электрических сетей. Но из-за очевидных ограничений по стоимости и местоположению на неё приходится очень небольшой процент мирового производства чистой энергии.

Это одна из причин, по которой новый проект так интересен. Используя передовые методы бурения, оптоволоконного зондирования и аналитики, геотермальные источники нового поколения могут стать совершенно новым классом ресурсов. Согласно данным Министерства энергетики США, с развитием технологий геотермальная энергия сможет обеспечить до 120 ГВт устойчивой и гибкой генерирующей мощности в США к 2050 году.

Michael Quine/Las Vegas Review-Journal

В рамках соглашения компании будут сотрудничать в разработке решений искусственного интеллекта и машинного обучения, которые нацелены на повышение выработки геотермальной энергии следующего поколения и эффективности реагирования на спрос, а также позволят избежать проблем, имеющихся у других источников возобновляемой энергии. Google заявила, что новый тип ресурсов поможет ей снизить зависимость от ископаемого топлива. «Хотя этот проект все ещё находится на начальной стадии, он многообещающий», — отметил Майкл Террелл (Michael Terrell), директор по энергетике Google.

Используя оптоволоконные кабели внутри скважин, Fervo может в реальном времени собирать данные о потоке, температуре и производительности геотермальных ресурсов. Эти данные помогают Fervo точно определить, где находятся лучшие ресурсы, что позволяет контролировать поток на разной глубине. В сочетании с новыми разработками в области искусственного интеллекта и машинного обучения эти возможности могут повысить производительность и открыть доступ к гибкой геотермальной энергии в ряде новых мест.

Террелл отметил, что уже в этом году Google добилась значительных успехов в обеспечении круглосуточной безуглеродной энергией своих центров обработки данных, офисных кампусов и облачных регионов. В День Земли генеральный директор Сундар Пичаи (Sundar Pichai) объявил, что впервые в 2020 году пять глобальных центров обработки данных компании работали на 90 % безуглеродной энергии.