Усъвършенстваните технологии за системи за управление на батериите (BMS), интегрирани с изкуствен интелект, ще имат възлова роля за наблюдението, оптимизацията и прогнозирането на работата на батериите с цел надеждна и устойчива експлоатация на центровете за данни.
Електрозахранването на центровете за данни с възобновяема енергия и системи за съхранение поставя редица технически и икономически предизвикателства, които независимите производители на електроенергия, строителите и и инвеститорите започнаха да разглеждат сравнително скоро.
Очаква се батериите от комунален мащаб да играят ключова роля. Те ще осигуряват активната мощност, необходима при пиково натоварване, и ще координират енергийните потоци между производството, съхранението и натоварванията на центровете за данни.
Все още обаче не е ясно дали настоящите технологии за батерии могат да изпълняват тези задачи ефективно. Така се пораждат съмнения относно способността ВЕИ индустрията да отговори на нарастващото електропотребление на центровете за данни.
Батериите и хибридния подход
Международен изследователски екип анализира как батериите могат ефективно да подпомагат електрозахранването на центрове за данни. Учените установиха, че разработването на усъвършенствани системи за управление на батериите ще бъде решаващо.
„Съхранението на енергия, батерийните технологии, интеграцията на изкуствен интелект и термичната регулация могат да се считат за четирите основни направления, които изискват допълнителни изследвания и разработки, за да се постигнат надеждни центрове за данни с минимални разходи и максимални приходи“, заявява екипът.
В своя научна статия изследователите отбелязват, че повечето съществуващи анализи се фокусират върху реакцията на търсенето, моделирането на натоварването, системите за енергиен мениджмънт, управлението на въздушните потоци, разпределението на ресурсите и енергийно ефективната архитектура, но рядко разглеждат батериите или тяхната интеграция със стандарти, индустриални бели книги, финансирани проекти и практически приложения.
„Пълното захранване на центровете за данни само с възобновяеми източници и съхранение на енергия не е възможно веднага и навсякъде“, казва водещият автор на изследването Ашкан Сафарѝ.
„Възобновяемите източници, такива като слънчевата и вятърната енергия, са променливи. А необходимото количество съхранена енергия за гарантиране на надеждна работа 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, остава много голямо и скъпо”, допълва той.
„От икономическа гледна точка първоначалните разходи за мащабни възобновяеми източници и дългосрочно съхранение често са по-големи от [цената на] използването на електрическата мрежа, особено когато електроенергията от мрежата е евтина. Затова повечето центрове за данни днес разчитат на хибриден подход – възобновяеми източници и съхранение, подпомагани от електропреносната мрежа“, подчертава Сафарѝ.
С поевтиняване на възобновяемата генерация обаче това ще се промени. С развитието на технологиите за съхранение и подобряването на мрежите повечето видове центрове за данни биха могли да бъдат захранвани основно от възобновяеми източници, допълва Сафари.
„Разликите в местоположението, мащаба, изискванията за надеждност и критичността на натоварванията означават, че някои центрове за данни, като големите съоръжения, ще преминат към това по-бързо от по-малките“, казва Сафарѝ.
Критичната роля на BMS
Анализът на учените води до извода, че усъвършенстваните технологии за системи за управление на батерии ще бъдат съществени за надеждна, ефективна и устойчива експлоатация на центровете за данни.
„Технологията BMS е критична за гарантиране на безопасността, оставащия полезен живот и ефективността на литиево-йонните батерии чрез наблюдение на параметри като температура, напрежение, ток и състояние на батерията”, обяснява екипът.
„Тя предотвратява претоварване, прегряване и дълбоко разреждане и позволява стратегии като балансиране на клетките, термично управление и прогнозна поддръжка, които оптимизират работата на батериите“, допълват авторите на анализа.
Учените обясняват, че в съвременните центрове за данни BMS системите непрекъснато наблюдават ключови състояния, включително степен на заряд (SoC), степен на здраве (SoH), степен на енергия (SoE) и температурно състояние (SoT).
Мониторингът на клетките събира данни за напрежение, температура и ток от отделни клетки, което позволява корекции в реално време за оптимизиране на производителността и удължаване живота на батериите.
Към всичко това днес се добавят и AI системите. Усъвършенстваните AI модели като невронни мрежи, генеративни състезателни мрежи и др. допълнително подобряват възможностите оценката на състоянието, откриването на неизправности и прогнозния контрол.
Изследователите заключават, че BMS системите, управлявани от изкуствен интелект, ще могат да осигурят мониторинг в реално време, прогнозен контрол и оптимизирано управление на енергията, поставяйки основата за интелигентна, надеждна и устойчива работа на батериите в центровете за данни.
