人工智能如何管理数据中心电池储能系统

发布日期：2024-07-10 14:38:49  浏览次数：2070 来源：数智元网

很多人都在主流媒体上看到了关于人工智能的文章，以及人工智能为电网上的数据中心带来的需求激增。去年，人工智能已经戏剧性地接管了数据中心和运营商之间的对话，而就在几年前，可持续性还风靡一时。因此，对话需要转向解决人工智能和即将到来的权力平衡的“完美风暴”，同时仍要牢记可持续性。
  
  人工智能驱动的数据中心的电力需求增加，加上可再生能源发电的间歇性，气候变化导致的自然灾害增加，电动汽车充电加入电网，以及日常生活的电气化，正在给电力平衡带来巨大压力。在一个理想的世界里，电力消耗必须等于发电量才能达到平衡。然而，不完美的行为导致了电力的不平衡。
  
  在理想的世界里，电力消耗应该与发电量相等，以达到平衡，但不完美的行为导致了电力的不平衡。
  
  许多媒体文章得出结论，目前没有足够的电力来支持不断增长的需求，我们需要更快地将可再生能源发电并网。
  
  在世界上的一些地区，老旧的化石燃料发电厂正在重新投入使用，以填补可再生能源发电的空白。例如，路透社最近引用ERCOT需要满足2023年至2024年夏季高峰需求增长6%的需求，可能依赖化石燃料来源，这可能会向环境增加7500万吨的排放量。
  
  对于数据中心运营商来说，通过人工智能需求来管理这种功耗是非常困难的。福布斯最近的一篇文章指出，由于人工智能的加速发展，到2030年，数据中心的耗电量预计将达到390TWh，占美国总耗电量的7.5%。但所有这些炒作对数据中心意味着什么呢?运营商必须为未来的未知情况做好准备，确保可靠性、安全性和可持续性，而不是等待法规的出台。
  
  福布斯表示，到2030年，数据中心的电力预计将达到390TWh，占美国总电力消耗的7.5%
  
  除了适应更高效的电力硬件组件外，应对未知的准备还包括使用可靠且经过验证的能源存储技术，以满足每个中心的备份要求，同时平衡可持续性与极端电力需求。
  
  电池对于在没有发电源的情况下保持数据中心的功能至关重要。幸运的是，今天有技术存在，而且更多的技术正在发展中，可以让数据中心运营商安心。
  
  一些大型超大规模数据中心使用的功率在20～100MW之间，单个服务器机架的功率输出不断增长，最高可达75-100kW。这种极端功率输出产生的越来越多的热量推动了液体冷却系统的采用，以防止故障。
  
  此外，高电力需求以及电力供应的波动可能导致潜在的限电或停电。经过验证的电池技术对于管理这些电涌至关重要，能够安全快速地(在30秒到15分钟内)放电高水平的安培，从而在高峰需求间隔期间提供可靠的正常运行时间电源。
  
  像阀控铅酸(VRLA)和其他镍基化学物质这样的技术可以以最低的成本实现这一目标，同时又可靠且可持续。此外，能够运行超过高功率放电(一小时以上)的电池可以使用能量存储而不是电力存储来弥合代沟。
  
  由于公用事业电网的中断可能变得更加频繁和持续时间更长，因此这种能力至关重要。长寿命蓄电池可以减少对化石燃料发电机的依赖，节省燃料成本，减少排放。它们还提供环境效益和辅助电网交互服务，如批发发电转售和需求能源响应(DER)。
  
  随着人工智能变得更加一体化，储能容量和能量密度也必须扩大，以抵御“完美风暴”
  
  对于数据中心应用来说，曾经是陌生的概念，但在用于公用事业规模可再生能源的储能系统(ESS)中被广泛接受，现在正在全球范围内成为现实。如今，具有循环能力的锂离子电池和铅碳电池等技术可以帮助解决这个问题。
  
  随着人工智能越来越多地融入日常生活和数字基础设施，储能容量和能量密度也必须扩大，以抵御“完美风暴”。根据美国能源信息署(EIA)2023年10月的报告，美国停电事件的系统平均中断时间指数(SAIDI)从2013年的227.2分钟增加到2022年的333.0分钟，增长了46%。在未来的报告中，平均停机时间可能会继续增加。
  
  对电池制造领域不断的创新感到鼓舞，并对这个行业在过去10年里的发展速度感到惊讶。钠离子、固态锂离子电池、锂离子技术的硅添加剂、双极铅酸，甚至导电聚合物等技术。
  
  如果电池行业可以帮助数据中心运营商确保备用发电，他们的重点就可以转移到最有效地利用这些电力上。也许有一天，人工智能将准确地预测何时何地使用这种能力。未来可能比我们想象的更近。