Berapa Besar Baterai di Pusat Data yang Dapat Mengganti Pembangkit Listrik


Getty Images Canggih dalam upaya Amerika untuk menghijaukan sektor listrik dapat ditemukan dalam sebuah kontainer pengiriman yang berada di tempat parkir sebuah pusat data Microsoft Corp yang luas di Virginia selatan. Sebuah tim insinyur berkumpul di sini untuk melakukan serangkaian tes untuk mensimulasikan interaksi antara pusat data dan operator jaringan

Getty Images

Canggih dalam upaya Amerika untuk menghijaukan sektor listrik dapat ditemukan dalam sebuah kontainer pengiriman yang berada di tempat parkir sebuah pusat data Microsoft Corp yang luas di Virginia selatan.

Sebuah tim insinyur berkumpul di sini untuk melakukan serangkaian tes untuk mensimulasikan interaksi antara pusat data dan operator jaringan. Pertanyaan mereka: Dapatkah sistem baterai yang luas dipasang di pusat data seperti ini digunakan untuk membantu operator jaringan memuluskan lonjakan kecil dan penurunan permintaan listrik yang terjadi sepanjang hari?

Ini pekerjaan teknis yang membosankan, tetapi implikasi untuk sistem kelistrikan menyapu. Jika mereka berhasil, perusahaan listrik mungkin tidak perlu membangun pembangkit listrik gas alam baru. Langsung menyalakan pusat data dengan angin dan matahari menjadi kemungkinan nyata. Insinyur Microsoft bahkan berbicara tentang menata ulang cara listrik dibeli dan dijual.

“Di masa depan, Anda tidak memiliki pusat data atau pembangkit listrik. Ada sesuatu di tengah. Pabrik data, misalnya, ”kata Sean James, direktur riset energi Microsoft. “Di mana benda ini bukan hanya beban di grid, itu adalah aset di grid. Kami telah melakukan banyak perhitungan, bekerja dengan mitra untuk membuatnya tepat, tetapi untuk melihatnya benar-benar berjalan adalah momen khusus bagi kami. ”

Perusahaan-perusahaan teknologi telah mengarahkan aliran korporat ke energi terbarukan dalam beberapa tahun terakhir, memelopori kontrak jangka panjang dengan proyek angin dan matahari yang pada dasarnya mengimbangi emisi yang terkait dengan konsumsi listrik mereka ( Greenwire, 20 April). Tetapi banyak perusahaan, tidak lagi puas dengan hanya mengimbangi emisi mereka, pindah ke tantangan langsung memberi daya operasi mereka dengan angin dan matahari.

Google mengumumkan tahun lalu bahwa mereka telah mengimbangi semua emisinya dengan produksi terbarukan dan segera memulai upaya untuk mencocokkan konsumsinya dengan produksi energi terbarukan.

Ciri khas dari inisiatif itu adalah membangun proyek-proyek yang dapat diperbarui di daerah-daerah di mana ia beroperasi, secara efektif menghijaukan pasokan listrik lokal. Itu menandai pergeseran untuk Google, yang sebelumnya mengandalkan terutama pada proyek-proyek di daerah yang kaya angin seperti Great Plains dan Eropa utara untuk mengimbangi emisi di bagian lain dunia.

Amazon.com Inc. dan Microsoft telah melakukan langkah serupa. Amazon baru-baru ini mengantarkan proyek angin pertama di North Carolina, dan Microsoft menandatangani perjanjian untuk membantu mengembangkan pertanian tenaga surya 500 megawatt di Virginia. Ini adalah pembelian tenaga surya perusahaan terbesar yang pernah ada.

"Pengadaan perusahaan mendorong pengembangan lebih cepat terbarukan daripada yang seharusnya, " kata Andrew Levitt, ahli strategi pasar senior di PJM Interconnection, operator jaringan yang mengawasi aliran listrik untuk wilayah 13-negara yang membentang dari North Carolina ke Illinois. "Semakin banyak, Anda melihat perusahaan perusahaan canggih berusaha untuk mencocokkan konsumsi mereka, jam demi jam."

Taruhannya berpotensi besar. Perusahaan teknologi adalah pembeli listrik yang besar. Google memperkirakan konsumsi daya globalnya sama dengan kota San Francisco. Permintaan terkait dengan fasilitas Boydton Microsoft tumbuh sebesar 24 persen tahun lalu, menurut Dominion Energy Inc., utilitas lokal. Dominion memperkirakan bahwa total permintaan pusat data di Virginia tahun ini tumbuh pada tingkat 18 persen dibandingkan dengan tahun sebelumnya.

Peningkatan besar dalam konsumsi listrik adalah bagian dari alasan perusahaan teknologi telah menganut energi terbarukan. Wind dan solar menawarkan dua manfaat utama bagi perusahaan: Mereka membantu perusahaan memenuhi tujuan keberlanjutan mereka sambil memberikan lindung nilai terhadap harga bahan bakar. Angin dan matahari tidak memiliki biaya bahan bakar, yang berarti mereka menawarkan pembeli listrik kepastian harga jangka panjang.

Proyek baterai Microsoft di Boydton menggambarkan bagaimana perusahaan teknologi menemukan cara baru untuk menghijaukan jaringan listrik. Pusat data seperti ini dilengkapi dengan sistem baterai yang luas untuk membuat cadangan foto, video, dan outlet berita berbasis web favorit jika listrik padam. Tapi sebagian besar waktu mereka duduk mengumpulkan debu.

Pertanyaan penting bagi Microsoft adalah apakah baterai pusat data masih dapat melakukan fungsi cadangan mereka sementara juga menyediakan layanan untuk jaringan.

Brandon Middaugh, manajer program senior untuk energi terdistribusi di Microsoft, menyamakan sistem dengan aset terlantar, sumber daya berharga yang jarang digunakan. Upaya perusahaan merupakan upaya untuk mendapatkan nilai lebih dari investasi sambil melanjutkan tujuan energi bersih, katanya.

“Ini tentang melihat semua sumber daya cadangan yang sudah kami pasang di pusat data di sini dan di seluruh dunia dan mengatakan, 'Apa yang bisa kami lakukan untuk menjadikan aset yang kurang dimanfaatkan ini lebih dari sumber daya untuk jaringan dan khususnya sumber daya yang dapat membantu dengan integrasi sumber daya terbarukan dan penyeimbangan? '"katanya.

Baterai adalah opsi yang menarik untuk sektor listrik karena fleksibilitas yang mereka berikan. Tidak seperti pabrik pengupas gas alam, yang dapat memakan waktu beberapa menit untuk mengirim dan sering berjalan dalam keadaan menganggur untuk lebih memenuhi lonjakan permintaan jangka pendek, baterai dapat mengirimkan daya secara instan. Itu membuat mereka berpotensi sumber daya berharga untuk membantu memuluskan lonjakan mendadak atau penurunan pasokan listrik.

Ini juga merupakan bagian penting dari teka-teki untuk menghadirkan lebih banyak energi terbarukan secara online. Jika, katakanlah, awan bergerak di atas fasilitas matahari, baterai dapat dikirim dengan cepat untuk menambal kekurangan produksi listrik.

Tetapi meskipun biaya baterai telah turun dalam beberapa tahun terakhir, mereka masih tetap mahal, terutama jika perusahaan menggunakannya untuk tujuan tunggal memenuhi fluktuasi daya jangka pendek.

Itu sebabnya daya pikat baterai pusat data begitu kuat.

"Saya pikir yang dilakukannya adalah menyediakan jaringan yang stabil karena semakin banyak energi bersih yang online, " kata Kyle Harrison, yang melacak strategi energi perusahaan di Bloomberg New Energy Finance. "Perusahaan-perusahaan ini menunjukkan bahwa mereka memiliki pemahaman yang mendalam tentang pasar energi, tetapi mereka ingin membantu menghilangkan karbon pada grid sambil mempertahankan ketahanan, keamanan, dan semua faktor lainnya."

Ada manfaat ekonomi nyata lainnya untuk Microsoft. Para peneliti di Universitas Washington mempelajari pusat data Microsoft untuk melihat apakah sistem baterainya dapat digunakan untuk tujuan ganda seperti pencadangan pusat data dan layanan jaringan.

Mereka menyimpulkan perusahaan dapat memotong tagihan listrik tahunannya hampir 11 persen dengan mengurangi penggunaan energi pada saat permintaan puncak dan, pada saat yang sama, mendapatkan aliran pendapatan baru dengan menawarkan layanan ke jaringan listrik.

Yang pasti, ada batasan untuk apa teknologi baterai dapat menyediakan dalam bentuk saat ini.

Baterai cadangan pusat data hanya dapat mengirim daya untuk beberapa menit, menjadikannya solusi potensial untuk fluktuasi listrik jangka pendek, tetapi lebih sedikit pilihan untuk penyimpanan jangka panjang.

Pekerjaan ini juga merupakan permulaan. Pengujian yang dilakukan dalam wadah pengiriman Microsoft adalah bagian dari proyek percontohan dengan Eaton Corp, sebuah perusahaan manajemen daya, dan PJM.

Tetapi pengembalian awal menjanjikan. Pada suatu sore baru-baru ini, sebuah tim insinyur menumpuk ke dalam wadah untuk menyaksikan tes dalam aksi.

Wadah itu dikemas dengan sepasang baterai skala industri, satu set server komputer, dan koneksi internet yang aman, yang menghubungkan wadah itu dengan Interkoneksi PJM.

Setiap dua detik baterai menerima sinyal dari PJM, memberi tahu mereka untuk mengisi atau mengeluarkan listrik dari jaringan. Grafik yang ditampilkan di laptop melacak kemajuan mereka. Ini menunjukkan dua garis bergelombang, satu melacak sinyal PJM sementara yang lain mengikuti respons baterai.

Seorang awam bisa dimaafkan karena menganggap tontonan itu agak hambar. Tetapi insinyur Microsoft seperti James hampir tidak bisa menahan kegembiraan mereka.

Hasil awal menunjukkan baterai sudah lebih efektif dalam menanggapi sinyal PJM daripada pembangkit listrik tradisional, meskipun ruang untuk perbaikan tetap.

"Saya tidak tahu apakah Anda hanya melihat beberapa garis, tetapi bagi kami ini seperti melihat bola lampu menyala untuk pertama kalinya, " kata James.

Dicetak ulang dari Climatewire dengan izin dari E&E News. E&E menyediakan liputan harian energi esensial dan berita lingkungan di www.eenews.net.