الشبكات الصغيرة والطاقة الموزعة: حلول خضراء لتلبية الطلب المتزايد لمراكز البيانات
تشهد مراكز البيانات نموًا هائلًا يثير القلق بشأن تأثيرها على شبكات الكهرباء والبيئة. ومع تزايد الطلب على الطاقة لهذه المرافق الضخمة، تبرز الشبكات الصغيرة ومصادر الطاقة الموزعة (DER)، مثل الشبكات القائمة على الطاقة الكهرومائية وتخزين الطاقة وخلايا الوقود، كبدائل خضراء ومستدامة. هذه الحلول لا تساهم فقط في تخفيف الأضرار المحتملة، بل تقدم أيضًا فرصًا مهمة للمجتمعات الريفية التي تعاني من نقص في الوصول إلى الانترنت، من خلال استضافة مراكز بيانات صغيرة ومعيارية.
ارتفاع الطلب على الطاقة في مراكز البيانات
وفقًا لمعهد أبحاث الطاقة الكهربائية، قد تستهلك مراكز البيانات ما يصل إلى 9٪ من توليد الكهرباء في الولايات المتحدة بحلول عام 2030، وهو أكثر من ضعف استهلاكها الحالي. وفي كاليفورنيا، تشهد شركة Pacific Gas & Electric (PG&E)، التي تعد أراضيها في وادي السيليكون موطنًا لسوق رئيسية لمراكز البيانات، ازديادًا في هذا الطلب. تتوقع الشركة أن ينمو حملها إلى ما يقرب من الضعف بحلول عام 2040، حيث تبلغ متطلبات مراكز البيانات 3.5 جيجاوات خلال السنوات الخمس المقبلة. كما أن شركة American Electric Power تتوقع أن تصل متطلبات الحمل الجديد من عملاء مراكز البيانات إلى 15 جيجاوات بحلول نهاية هذا العقد، حيث بلغ الحمل الأقصى للنظام بأكمله 35 جيجاوات في نهاية عام 2023.
الشبكات الصغيرة لتلبية الأحمال غير الحرجة
مع تزايد التحديات في تلبية الطلب المتزايد على الطاقة، تعمل شركات المرافق وموفرو DER وبناة مراكز البيانات على تطوير حلول جديدة. واحدة من هذه الأفكار هي تلبية الطلب من الأحمال غير الحرجة لمراكز البيانات باستخدام الشبكات الصغيرة. قامت شركة Sidewalk Infrastructure Partners بإنشاء شركة Verrus، التي تعمل على بناء مراكز بيانات تفصل بين الأحمال الحرجة وغير الحرجة، وتزويدها بالطاقة عبر شبكات صغيرة تستفيد من مرونة البطاريات وأحمال البيانات المرنة لتقليل تكاليف الطاقة والبصمة الكربونية.
على سبيل المثال، يمكن تصميم مراكز البيانات بحيث تفصل قاعات الخوادم التي تستضيف عمليات الحوسبة مثل البحث على الويب والعمليات المرنة مثل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي. هذا الفصل يتيح لـ Verrus مشاركة موارد الطاقة بين القاعات المختلفة، مما يحسن من استخدام أصول التوليد ويقلل من فترات الخمول.
مراكز البيانات الريفية والمعيارية بالطاقة الكهرومائية
تأتي فكرة جديدة من Cordova Electric Cooperative (CEC) وGreensparc، اللتين تخدمان المجتمعات الريفية في ألاسكا وتعملان على إنشاء مراكز بيانات معيارية صغيرة. بالتعاون، وقد أوضح بيتر أسموس، المدير التنفيذي لمجموعة Alaska Microgrid Group، أن هذه المراكز تجمع بين الشبكات الصغيرة والموارد المحلية لتطبيقها على البيانات، مما يعزز من كفاءة استخدام الموارد.
في كوردوفا، تقوم CEC وGreensparc بنشر مركز بيانات بقدرة 150 كيلو وات ضمن شبكتها الصغيرة، والذي يعتمد بنسبة 80% على الطاقة الكهرومائية الفائضة من جريان النهر، ويخططون في المستقبل لتحسين توقيت استخدام مركز البيانات ليقترب من تلبية 100% من احتياجاته عبر الطاقة الكهرومائية الفائضة، خصوصًا للأحمال غير الحرجة التي يمكن تشغيلها عندما تكون الطاقة الفائضة متاحة.
تسعى CEC إلى تشغيل الأحمال المرنة أو غير الحرجة لمراكز البيانات باستخدام الطاقة الكهرومائية الفائضة، مما يسهم في تحقيق أهداف الاستدامة وتقليل الهدر. هذه الاستراتيجيات ليست فقط تقدم حلولاً عملية للتحديات البيئية، بل تعزز أيضًا من كفاءة استخدام الطاقة في مراكز البيانات، مما يفتح المجال أمام انتشار هذه الحلول على نطاق أوسع في المستقبل.
باختصار، تسهم الشبكات الصغيرة ومصادر الطاقة الموزعة في تلبية الطلب المتزايد على الطاقة في مراكز البيانات بطريقة مستدامة وفعالة، مما يضمن تلبية احتياجات العصر الرقمي دون المساس بسلامة البيئة أو الشبكة.
