Занимающаяся «зелёной» энергетикой американская Amogy совместно с немецким производителем мини-ТЭЦ 2G Energy провели испытания системы генерации электричества для ЦОД с использованием аммиака и природного газа, сообщает Datacenter Dynamics. Оборудование использовалось на площадке Amogy в Хьюстоне.

Компании проверяли работоспособность решения AMMDrive, комбинирующего преобразователь аммиака в водород с поршневой генераторной установкой 2G Agenitor 412. Утверждается, что это позволит ЦОД решать проблемы дефицита электроэнергии, поддерживая выполнение долгосрочных целей по декарбонизации. Испытания показали, что установка может генерировать электричество в «коммерческих» объёмах.

Компании утверждают, что модульная архитектура установки допускает поэтапное масштабирование мощности. После окончания испытаний участники проекта оптимизируют интеграцию технологий для практического внедрения в будущем. Использовать систему можно будет не только в ЦОД, но и других проектах.

Источник изображения: Amogy

Штаб-квартира 2G расположена в Хееке (Heek, Германия), компания основана в 1995 году. Она разрабатывает и производит энергетическое оборудование различного назначения, от генераторов до тепловых насосов и др. В мае компания объявила о получении заказа на поставку контейнерных электростанций для североамериканских ЦОД.

Amogy из Бруклина считает сегмент ЦОД наиболее перспективных рынком для своих технологий. Например, в 2025 году она заключила партнёрское соглашение с британской Kinetics, являющейся дочерней структурой турецкой Karpowerships — о разработке интегрированных оффшорных платформ, в котором производство электричества объединяется с инфраструктурой ЦОД. Также компания взаимодействует с Agency for Science, Technology, and Research (Astar) из Сингапура — национальным научно-исследовательским центром, для изучения потенциала технологий, построенных на использовании аммиака, для энергоснабжения ЦОД города-государства.

В процессе крекинга (расщепления) аммиака с помощью тепла и катализатора получается водород и азот. Водород может подаваться в топливные элементы, смешиваться с другими видами топлива или очищаться для промышленного применения. Технология считается одной из наиболее перспективных в сфере водородной энергетики. Однако она предполагает значительные затраты электроэнергии и ограниченную эффективность катализаторов. Кроме того, всегда сохраняется риск получения недостаточно чистого для некоторых сфер применения водорода.

В 2022 году Fujitsu заявляла, что дата-центры будущего, возможно, смогут снабжаться энергией с использованием аммиака. Компания работала над экологически безопасной технологией крекинга. В целом, концепция использования водорода для снабжения ЦОД электричеством довольно популярна. Hyundai инвестирует значительные средства в водородную и солнечную энергетику. Bridge Data Centres (BDC) и китайская Concord New Energy (CNE) заявили о намерении разместить мощности для генерации энергии от водорода на баржах для снабжения электричеством сингапурских ЦОД. Siemens и FuelCell Energy совместно запитают ЦОД от водородных топливных ячеек.

Правозащитная группа юристов Southern Environmental Law Center (SELC) обвинила Amazon и Duke Energy в попытках обойти Закон о чистом воздухе (Clean Air Act) США в связи с установкой 649 дизельных генераторов на территории строящегося кампуса ЦОД Amazon в Хэмлете (Hamlet, Северная Каролина), сообщает Datacenter Dynamics. Правозащитники подчёркивают, что одна из богатейших компаний в мире может и должна вести себя лучше.

По данным SELC, Amazon подала заявку на установку 592 «экстренных» дизельных генераторов для резервного питания кампуса. Параллельно Duke подала заявку на использование ещё 57 мобильных генераторов на той же площадке для «основного» питания дата-центров до того времени, пока не будет обеспечено присоединение к магистральной электросети. SELC утверждает, что заявки были специально раздельно в попытке избежать соблюдения повышенных требований к защите окружающей среды и увеличить лимиты на загрязнения. Нормы пришлось бы пересмотреть, если бы все генераторы были указаны в одной заявке.

В Duke Energy парировали, что 57 ДГУ обеспечат временное электропитание для AWS только на время строительства и тестирования ЦОД. Они не подключены к электросети Duke, а все сопутствующие расходы возложены исключительно AWS, и никак не отражаются на прочих клиентов коммунальной компании. Кроме того, временные генераторы разрешено использовать менее года, говорит компания. Да и вообще установка таких генераторов якобы вообще не требует специального разрешения из-за того, что оборудование находится очень близко от её же электростанции.

Источник изображения: Viktoriya/unsplash.com

Тем не менее, Duke говорит, что специально упомянула дизель-генераторы в заявке для действующей газовой электростанции. Более того, выбросы от последней вместе с выбросами генераторов всё ещё меньше, чем установленные для обеспечения экологической безопасности лимиты. Площадка AWS находится буквально через дорогу от принадлежащей Duke Energy газовой электростанции Smith Energy Complex мощностью 1,247 ГВт, построенной в 2001 году. В рамках сделки с Amazon Duke рассчитывает нарастить мощность электростанции на 240 МВт, установив новую газовую турбину.

Amazon начала строительство кампуса ЦОД в октябре 2025 года, хотя информация об этом появилась ещё раньше. Предполагалось, что тот будет вмещать 20 зданий, каждое площадью более 18 580 м². Непосредственно строительство должно стартовать в конце 2027 года, эксплуатацию планируется начать в конце 2029-го. По словам SELC, столь крупный массив ДГУ вредит жителями округа Ричмонд (Richmond County), в котором находится Хэмлет. Это один из самых экономически неблагополучных округов в Северной Каролине.

Всевозможные юридические «трюки» с энергетикой — всё более обыденное дело для бизнеса, связанного с индустрией ЦОД. На днях сообщалось, что SpaceX/xAI избавится от «полулегальных» газовых турбин, питающих её ЦОД. Вместо этого она развернёт стационарную электростанцию… которая тоже будет состоять из десятков газовых турбин.

Сотрудник Национального института стандартов и технологий США (NIST) попытался отключить резервные генераторы, питающие часть инфраструктуры, обеспечивающей поддержку протокола сетевого времени (NTP), после того как отключение электроэнергии в минувшую субботу в районе Боулдера (Boulder, штат Колорадо) из-за плохих погодных условий, привело к ошибкам в работе атомных часов, пишет The Register. Ошибка часов на станции в Боулдере на тот момент составляла <4,8 мкс.

«Шкала времени, генерируемая на основе ансамбля атомных часов в нашем кампусе в Боулдере вышла из строя из-за длительного отключения электроэнергии», — пояснил Джеффри Шерман (Jeffrey Sherman), физик-руководитель NIST, ответственный за обслуживание атомных часов института, добавив, что из-за этого «службы интернет-времени Боулдера больше не имеют точной привязки времени».

NIST использует свои атомные часы, в частности, для предоставления NTP-сервиса, используемого для синхронизации работы устройств Сети. Если NTP не работает, это может привести к трудностям с аутентификацией между системами и нестабильной работе приложений. Впрочем, крупные игроки используют собственные NTP-сервисы. А для синхронизации нередко используются сигналы GNSS.

Шерман также рассказал, что резервный генератор включился и продолжил поддерживать работу серверов, в связи с чем он попытается его отключить, «чтобы избежать распространения неверного времени». Но сделать это оказалось проблемой, поскольку буря, вызвавшая сбой электроэнергии, была настолько сильной, что объект было разрешено посещать только сотрудникам экстренных служб.

Источник изображения: KWON JUNHO/unsplash.com

Учёный отметил, что, судя по всему, из-за погодных условий вышел из строя один из основных генераторов. «В другом здании кампуса находятся дополнительные часы, резервные источники питания которых обеспечиваются другим генератором; если они останутся работоспособными, это позволит нам перенастроить основную шкалу времени, когда восстановится стабильность работы станции, без использования внешних часов или опорных сигналов», — добавил он.

«Чтобы представить отклонение в несколько микросекунд в контексте, следует отметить, что шкала времени NIST обычно работает примерно в пять тысяч раз лучше на наносекундном уровне, используя специальное статистическое среднее многих часов», — указал Шерман в сообщении. «Такая точность важна для научных приложений, телекоммуникаций, критической инфраструктуры и контроля целостности систем позиционирования. Но такая точность недостижима при передаче времени через общедоступный интернет; более типичны неопределённости порядка 1 мс из-за асимметрии и колебаний задержки пакетов», — добавил он.

Компания Xcel Energy, местный поставщик электроэнергии, объяснила отключение электроэнергии сильным ветром. NIST сообщил ресурсу CBS News, что предупредил своих пользователей, включая телекоммуникационные и аэрокосмические организации, о возможных проблемах из-за погодных условий в районе Боулдера, рекомендовав им использовать другие источники информации о времени. 22 декабря, в 06:00 UTC (9:00 мск) NIST сообщил, что все службы времени, предоставляемые кампусом в Боулдере, снова доступны и отдают точное время.

Компания Airbus пересмотрела системы аварийного питания ЦОД после инцидента на территории Испании и Португалии. В апреле десятичасовое отключение электроэнергии привело к тому, что производство Airbus оказалось на грани полной остановки, сообщает The Register. Большинство ЦОД, в отличие от телеком-операторов, весьма достойно встретили блэкаут, но, как оказалось, не все.

В результате сбоя энергосети была нарушена работа основного дата-центра Airbus в Испании, расположенного в мадридском технокластере Campus Futura. В Airbus признали, что были уверены в готовности к перебоям с электричеством, но оказалось, что ни о какой готовности фактически не было и речи. Резервные генераторы, конечно, имелись, но вот запасы дизеля для них оказались очень малы. Компания срочно попыталась приобрести побольше топлива, но поставщики и без того были буквально завалены аналогичными заказами.

Airbus утверждает, что до полного отключения дата-центра оставались считанные часы. При этом ставки были высоки — без доступа к дата-центру сотрудники на производстве не могли получать доступ к документации, инструкциям и др. Могла быть парализована и работа склада, если бы автоматизированные системы подбора деталей прекратили работу. В Airbus не исключают, что, вероятно, смогли бы продержаться ещё день, обойдя действующие процедуры и работая в ручном режиме.

Источник изображения: Theo Jacob/unsplash.com

Теперь компания будет поддерживать необходимые запасы топлива, она заключила контракты на снабжение топливом в приоритетном порядке для объектов в Испании, Франции, Германии и Великобритании. Цель — обеспечить автономную работу ЦОД в течение нескольких дней в случае «массового отключения электроэнергии», не рассчитывая на поставки топлива извне. Это дополнительные затраты, но они мизерны в сравнении с потенциальной стоимостью остановки производственной линии.

Апрельский сбой был довольно редким для региона событием. Национальный оператор сетей Португалии заявлял, что из-за перепада температур в Испании были аномальные перепады электроснабжения на линиях высокого напряжения (400 кВ) — феномен известен, как «индуцированные атмосферные колебания». Подобные колебания в системах электроснабжения вызвали сбои синхронизации, что привело к последовательным сбоям в объединённой европейской энергосети.

Операторы дата-центров всё чаще экспериментируют с гидрированным растительным маслом (HVO) в качестве замены дизельному топливу (ДТ) в резервных генераторах для ЦОД. Тем не менее эксперты считают, что альтернатива не вполне экобезопасна и имеет другие серьёзные недостатки, сообщает The Register.

С ростом числа ЦОД увеличивается и энергопотребление, а регуляторы, включая Еврокомиссию, начали требовать от операторов подробные данные об использовании электричества и выбросах парниковых газов. Одним из быстрых способов стать «чище» считался отказ от дизельного топлива в резервных генераторах на экоустойчивое, каковым и считалось HVO. Оно производится с помощью гидрогенизации и гидрокрекинга биосырья, включая рапсовое, соевого, отработанное кулинарное и другие масла. Такое топливо можно применять в дизельных двигателях. Предполагалось, что это снизит выбросы парниковых газов.

Источник изображения: Jānis Beitiņš / Unsplash

Digital Realty начала использовать HVO на объектах в США после успешных испытаний в Европе. За год удалось сократить выброс на уровне, эквивалентном косвенным «выбросам» 240 французских граждан. При этом HVO оказалось на четверть дороже классического дизельного топлива. Kao Data, перешедшая на HVO в 2021 году, рассказала, что её пилотный проект в Эссексе (Великобритания) был связан с рядом проблем. Пришлось проверить совместимость генераторов, организовать переход с дизельного топлива на HVO, постоянно тестировать выбросы. Стоимость топлива тоже оказалась довольно высокой для компании. Кроме того, пришлось оценивать экоустойчивость HVO, выстраивать цепочку поставок и даже договариваться об изменении законодательства.

Производитель генераторов Rolls Royce MTU заверил, что HVO может заменить ДТ без модификации двигателей. Правда, на тот момент использование HVO не было предусмотрено законодательством. По итогам первых тестов выбросы Scope 1 сократились на 13 % для твёрдых частиц и на 6 % для оксидов азота в сравнении с ДТ. Выбросы Scope 2 для них не рассчитывались, поскольку в данном случае это невозможно в принципе. В случае же Scope 3 использование HVO позволяет снизить выбросы как самой компанией, так и по всей цепочке поставок в целом в сравнении с дизельным топливом. Например, автоцистерны, перевозившие HVO в хранилища Kao Data, работали на том же топливе производства Crown Oils.

По словам экспертов, ДТ имеет высокие выбросы на этапе добычи, переработки, транспортировки и др., а HVO производится буквально из пищевых отходов, что ведёт к значительному сокращению углеродного следа в течение всего цикла использования. По данным Kao, сокращение «чистых выбросов» может составить до 90 % в сравнении с дизельным топливом, что снизит общие выбросы в течение всего жизненного цикла.

Источник изображения: Peter Herrmann / Unsplash

В Omdia согласились, что HVO действительно позволяет снизить выбросы, но такое горючее пока не так доступно, как дизельное топливо. Кроме низкой доступности и высокой цены, есть и другие недостатки. Так, в случае роста спроса на подобные растительные смеси, придётся использовать масла для рынка продуктов питания, а это уже грозит серьёзными проблемами. Кроме того, как сообщает IDC, даже если общемировые выбросы благодаря HVO снизятся, на местном уровне от загрязнений атмосферы всё равно никуда не деться, а рост производство топлива заставит использовать земли, предназначенные для выращивания продуктов питания.

Эксперты советуют операторам рассмотреть другие типы генерации электричества, от компактных газовых турбин до водородных топливных элементов или масштабных аккумуляторных хранилищ. Впрочем, несмотря на недостатки, HVO всё равно считается лучшим вариантом, чем дизельное топливо. Британские власти одобрили его для использования в разных целях и оно, например, классифицировано как возобновляемое топливо в рамках схемы Road Transport Fuel Obligation (RTFO).

Компания Infinity Turbine представила систему Cluster Mesh Power Generation System, преобразующую тепло серверов ИИ ЦОД в электроэнергию. Datacenter Dynamics сообщает, что новинка позволит генерировать «чистое» экобезопасное электричество, которое можно будет тут же использовать на месте, а также снизит потребности ЦОД в воде для охлаждения.

Система объединяет малые модульные ORC-турбины (Organic Rankine Cycle), использующие в качестве рабочего тела сверхкритическую жидкость CO₂, в mesh-сеть, благодаря чему обеспечиваются масштабируемость, надёжность и высокая эффективность, говорит компания. Каждый турбинный генератор требует 100 тыс. BTU (British thermal unit) тепла для производства до 5 кВт электроэнергии.

Источник изображения: Infinity Turbine

Согласно расчётам компании, комплекс из 600 турбин может отводить 60 млн BTU/час, генерировать до 3 МВт и экономить до 108 тыс. л/час (из расчёта 1,8 л на 100 тыс. BTU). А ежегодная экономия на расходах на воду может достигать почти $1,9 млн (из расчёта $2 за каждый м³). Правда, пока неизвестно, применялась ли Cluster Mesh Power Generation System хотя бы в одном ЦОД.

Компания признаёт, что изначальные расходы на установку её решения будут выше, чем в случае традиционных систем охлаждения и захвата тепла, но в долгосрочной перспективе они окупаются с лихвой. Кроме того, для достижения эффективности и стабильности работы mesh-сети турбин требуется продвинутая система управления. С другой стороны, каждая турбина работает независимо от других, что упрощает процесс обслуживания и ремонта.