De opkomst van toepassingen die kunstmatige intelligentie (AI) inzetten, betekent dat datacenters nu meer elektriciteit verbruiken dan de traditionele elektriciteitsnetten kunnen leveren. Dit leidt ertoe dat de continuïteit van datacenters, en dus ook van afnemers van datacenterdiensten, in gevaar komt. Microgrids bieden een oplossing die niet alleen in deze stroombehoefte voorziet, maar ook de afhankelijkheid van het traditionele elektriciteitsnet voor capaciteit vermindert. Tegelijkertijd kun je meteen afscheid nemen van vervuilende dieselgeneratoren die als back-up dienen.
De NOS kwam medio oktober met een duidelijke boodschap: als de vraag naar AI in het huidige tempo blijft groeien, verbruikt AI in 2027 net zoveel energie als heel Nederland. De omroep baseerde zich op het wetenschappelijke tijdschrift Joule. Het onderzoek waarnaar verwezen wordt, kent enkele onzekerheden. Zo is de efficiency van het koelen van chips niet meegenomen. Maar de tendens is duidelijk: nu we zowel als consument als in het bedrijfsleven steeds meer generatieve AI-tools gebruiken, neemt de vraag naar rekenkracht in datacenters toe. Niet alleen om de toepassingen te kunnen laten draaien, maar ook en juist om de AI-modellen te trainen.
Energie lijkt een probleem te worden
Deze rekenkracht kan verder worden uitgebreid door bijvoorbeeld efficiënt om te gaan met de beschikbare ruimte in datacenters. Het gaat vandaag de dag steeds vaker om high density datacenters, die gebruik maken van krachtige servers. Met deze servers hoef je niet direct te denken aan uitbreiding van fysieke ruimte. Doordat meer rekenkracht dichter op elkaar gepakt zit, krijg je wel te maken met uitdagingen op het gebied van koelen en energievoorziening. Vooral energie lijkt een probleem te worden nu in Nederland leveranciers aangeven dat nieuwe aansluitingen of uitbreiding van contracten niet zonder meer gerealiseerd kunnen worden.
Compacte energienetwerken
Datacenters moeten dan ook naar energieoplossingen kijken die hen min of meer zelfvoorzienend maken, zoals microgrids. Dit kan gezien worden als een slim platform waarin bestaande, traditionele energiebronnen worden gecombineerd met lokaal opgewekte energie afkomstig van hernieuwbare bronnen. Het belangrijkste kenmerk van microgrids is het feit dat zij lokale energieproductie ondersteunen. Denk daarbij aan wind- of zonne-energie, waterkracht- of biogascentrales en generatoren die op diesel draaien. Deze compacte energienetwerken kunnen met het reguliere elektriciteitsnet verbonden zijn, maar kunnen ook onafhankelijk opereren.
De voordelen van microgrids
Het werken met microgrids heeft verschillende voordelen voor datacenters. Het systeem kan zo worden geconfigureerd dat hernieuwbare energiebronnen prioriteit krijgen. In deze gevallen wordt alleen overgeschakeld op fossiele energie als de situatie dit vereist. Bijvoorbeeld als er een langere periode geen zon of wind is of wanneer er een piek in het stroomverbruik is. Je bent hierdoor goedkoper uit en is er sprake van een impuls voor de duurzaamheidsambities in de datacenteromgeving. Overtollige elektriciteit die uit hernieuwbare bronnen wordt opgewekt, kan tevens worden opgeslagen voor gebruik tijdens deze piekperiodes. Dit gebeurt in battery energy storage systems (BESS) die gebruikmaken van lithium-ionbatterijen. Wanneer de situatie erom vraagt, wordt chemische energie weer omgezet in elektriciteit. Een BESS is tevens geschikt als noodstroomvoorziening en kan in geval van stroomuitval uitkomst bieden.
Een ander voordeel van het microgrid is dat er geen verliezen optreden omdat de energie niet over lange afstanden vervoerd hoeft te worden. Energie wordt immers lokaal opgewekt op gegenereerd. Traditionele nutsbedrijven moeten wel altijd lange afstanden overbruggen en lijden dus transmissieverliezen. De ontwikkeling van microgrids wordt dan ook nauw gevolgd door nutsbedrijven. Zij kunnen deze technologie zelf inzetten om de druk op de bestaande infrastructuur te verlichten.
Antwoord op uitdagingen
Het principe achter microgrids is sec bekeken niet nieuw. Verschillende energiebronnen worden gebundeld om continuïteit te kunnen garanderen. Het evolutionaire karakter schuilt in het feit dat je als datacenter op een slimme manier de juiste bron kunt aanboren en op de juiste manier de stroom kunt alloceren aan devices die bedrijfskritisch zijn. Om een microgrid succesvol in te richten en in te zetten, is het dan ook van belang dat je eerst je huidige energievoorziening in kaart brengt en dit afzet tegen de behoefte. Ook die van de toekomst. Vergeet hierbij niet de ambities om de CO2-voetafdruk te verkleinen. Dan weet je wat je moet doen om uitval te voorkomen en business continuïteit te garanderen. Aan het eind van dit assessment zul je merken dat een microgrid een antwoord biedt op de vele uitdagingen in en om het datacenter.
Hisham Akl, BESS Offering Manager EMEA bij Vertiv
