Google espère faire d’une pierre deux coups (et potentiellement un troisième) dans un pilote qu’il est sur le point de lancer sur son campus de centre de données en Belgique.
L’équipe du centre de données Google à Saint-Ghislain utilisera des batteries lithium-ion au lieu d’un générateur diesel comme alimentation de secours pour 3 MW de charge de calcul de production en direct – une première pour Google.
Surtout, ils espèrent démontrer que a) les batteries sont un remplacement viable pour les générateurs de sauvegarde de centre de données traditionnels, et b) un centre de données équipé d’une usine de stockage d’énergie à grande échelle peut aider à équilibrer son réseau électrique local, Maud Texier, Google sans carbone plomb d’énergie, nous a dit.
Le troisième objectif est beaucoup plus large. Texier et son équipe voient dans le pilote une opportunité de commencer à intégrer des batteries dans son portefeuille. Ils s’attendent à ce que le projet envoie un signal au marché que les batteries sont une technologie mature et prête pour le marché pour le stockage d’énergie de grande capacité qui est prête à évoluer.
La société veut démontrer que les centres de données pourraient «ancrer des réseaux électriques sans carbone». Les centres de données doivent stocker beaucoup d’énergie sur site pour la sauvegarde. Le stocker sous forme de carburant diesel et le décharger uniquement en cas de panne d’électricité signifie que l’énergie reste inactive presque 100% du temps. Un réseau alimenté par des énergies renouvelables pourrait utiliser des centres de données qui y sont connectés pour stocker l’excès d’énergie renouvelable et la décharger à des moments où l’énergie renouvelable n’est pas suffisamment produite.
Il s’agit de l’une des premières étapes majeures pour alimenter les centres de données Google avec de l’énergie renouvelable 24 heures sur 24, plutôt que pour faire correspondre la consommation d’énergie d’un endroit avec de l’énergie renouvelable produite ailleurs.
C’est une poursuite que Google mène depuis un certain temps (il a publié un papier décrivant l’ampleur du problème en 2016), mais n’a commencé à en parler publiquement que l’année dernière, d’abord aux conférences de l’industrie des centres de données, et plus tard dans annonces destiné à un public plus large. Plus tôt cette année, la société s’est engagée à alimenter tous ses centres de données avec de l’énergie renouvelable 24 heures sur 24 d’ici 2030.
Il a embauché Texier pour mener cette action. Elle a rejoint en mai dernier après cinq ans chez Tesla, où elle a dirigé la gestion des produits de stockage d’énergie industrielle.
Texier a refusé de nommer le fournisseur qui fournirait des batteries pour le pilote du centre de données Google en Belgique, mais a déclaré que le projet utiliserait un produit qui existe déjà sur le marché, vendu par «une entité assez connue», l’une des «principales intégrateurs de stockage d’énergie dans l’industrie. »
Les générateurs sont difficiles à remplacer
Les générateurs de secours polluants dans l’air ont été un mal nécessaire dans les centres de données – ou tout autre type d’infrastructure critique, comme les hôpitaux – rarement utilisés mais inévitables. Le projet pilote en Belgique est une tentative de transformer l’alimentation de secours du centre de données de quelque chose qui nuit au climat à quelque chose qui l’aide à s’améliorer.
Google estime que la capacité de production totale de tous les générateurs de sauvegarde de centre de données alimentés au diesel déployés dans le monde est supérieure à 20 gigawatts, ce qui pourrait offrir de vastes opportunités de stockage d’énergie renouvelable.
Google n’est pas le seul opérateur de centre de données à vouloir se séparer des générateurs diesel. Il y avait plusieurs projets pilotes explorer des alternatives aux générateurs au moins aussi loin que 2019, y compris par un important fournisseur de colocation, selon des analystes de l’Uptime Institute.
Microsoft, l’un des deux plus grands rivaux de Google sur le marché du cloud computing, a essayé de comprendre cela depuis au moins 2012 et s’est engagé plus tôt cette année à mettre fin à sa «dépendance au diesel d’ici 2030». Cette année également, Microsoft annoncé un test réussi pour alimenter un rack de centre de données avec une pile à combustible automobile alimentée à l’hydrogène, en considérant la technologie comme l’un des remplaçants potentiels des générateurs diesel.
Repenser la sauvegarde de l’alimentation du centre de données
Il y a deux raisons principales pour lesquelles Google lance son pilote maintenant, a expliqué Texier. Premièrement, la technologie des batteries a suffisamment mûri pour répondre aux exigences de fiabilité, de qualité et de coût du géant de la technologie. Deuxièmement, la société a récemment fait des percées dans la façon dont elle gère l’infrastructure électrique du centre de données, en apprenant à mieux aligner la quantité d’énergie de secours disponible avec la quantité d’énergie requise par la charge informatique à un moment donné.
En règle générale, un centre de données est considéré comme une charge inflexible, ou un «bloc unique» de puissance, a-t-elle déclaré. En d’autres termes, si la charge totale de l’installation est de 10 MW, l’approche conventionnelle consiste à garantir une alimentation de secours de 10 MW. Google a appris à ne pas traiter la charge totale comme un bloc rigide et à faire correspondre plus étroitement la capacité de sauvegarde à la capacité requise par les applications qui s’exécutent dans l’installation et à la durée pendant laquelle elle est requise.
Au cours d’une journée type, l’usine de batteries du centre de données en Belgique fournira des services de réseau à ELIA, opérateur du réseau de transport local. Les batteries se chargeront ou se déchargeront pour absorber automatiquement les déséquilibres entre la production et la consommation sur le réseau, en réponse aux écarts par rapport à la fréquence nominale du service public, qui en Europe est de 50 Hz, et sur la base des règles établies par l’exploitant du réseau, a déclaré Texier.
En cas de panne de service, les batteries cesseront de fournir des services de réseau et passeront aux opérations de secours. Le système pilote remplace l’un des générateurs sur le campus, il fonctionnera donc en parallèle avec des générateurs diesel si le site perd de l’électricité.
Il existe un certain nombre de programmes destinés aux participants à de tels programmes d’équilibrage du réseau en Europe. Les participants sont payés pour fournir de l’énergie lorsque cela est nécessaire, et c’est en partie la raison pour laquelle l’équipe de Texier s’attend à ce que le pilote travaille de manière économique.
Plus tôt cette année, une association de fournisseurs de centres de données européens a fait pression sur les responsables de l’UE pour formaliser la participation des centres de données à l’équilibrage du réseau et mettre en place des incitations gouvernementales, telles que des allégements fiscaux, DCK signalé. Leur argument en faveur des incitations était que le stockage d’énergie nécessaire serait trop coûteux autrement.
« Il n’y a aucune attente de subventions » qui fait partie du calcul de Google, a déclaré Texier. Ils s’attendent à ce que les revenus de la vente d’énergie au réseau compensent le coût de la technologie.
Si le pilote atteint ses objectifs – et elle admet que cela peut nécessiter plusieurs itérations pour que toutes les pièces mobiles fonctionnent ensemble – il ne sera pas facile de faire évoluer le concept sur l’énorme réseau mondial de centres de données hyperscale de Google. Les principaux obstacles seraient la variation des réglementations du marché de l’énergie et des règles d’équilibrage du réseau dans différentes parties du monde.
À un niveau élevé, cependant, la solution répondra toujours aux besoins fondamentaux de n’importe quel réseau, a déclaré Texier. Partout dans le monde, les gestionnaires de réseau ont besoin de réserves d’énergie pour équilibrer leurs systèmes, ce qui devrait théoriquement permettre de réduire ces barrières.
