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Fallstudien

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Integriertes Batteriespeichersystem ermöglicht autonomen Betrieb kritischer Rechenzentrumsinfrastrukturen

Der digitale Infrastrukturbetreiber Pure Data Centres Group installierte ein dezentrales Microgrid mit netzbildenden Wechselrichtern zur Sicherung der permanenten Stromversorgung in Dublin.

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Integriertes Batteriespeichersystem ermöglicht autonomen Betrieb kritischer Rechenzentrumsinfrastrukturen

Anwendungsbereich:
Dezentrales Energiemanagement und kritische Infrastrukturversorgung
Industriesektor: Rechenzentren und digitale Infrastruktur


Batteriespeichersystem ermöglicht autonomen Betrieb kritischer Infrastrukturen
Der digitale Infrastaturbetreiber Pure Data Centres Group hat ein integriertes industrielles Microgrid auf seinem Hyperscale-Rechenzentrumscampus in Dublin installiert. Um eine zuverlässige Stromverteilung während der ersten Betriebsphasen zu sichern, benötigte die Anlage eine dezentrale Energiemanagement-Architektur. Das technische Setup umfasst ein 10 MW / 20 MWh Batterie-Energiespeichersystem gekoppelt mit dedizierten Parkreglern und Visualisierungssystemen. Diese Installation fungiert als autarker Energie-Hub, der es der hochdichten Recheninfrastruktur ermöglicht, vollständig entkoppelt vom nationalen Übertragungsnetz zu operieren.

Netzkapazitätsengpässe bei hochdichten Rechenanlagen
Die schnelle Expansion von Architekturen für künstliche Intelligenz und großflächigen Cloud-Computing-Netzwerken erfordert kontinuierlich große Mengen an elektrischer Energie. Lokale Versorgungsunternehmen stehen jedoch vor zunehmenden Einschränkungen der Netzkapazität, was zu Verzögerungen bei der Gewährung von Hochspannungs-Netzanschlüssen für neu errichtete Hyperscale-Anlagen führt.

Der Betrieb eines Rechenzentrums ohne permanenten Netzanschluss stellt erhebliche technische Herausforderungen dar. Der Standort benötigt eine zuverlässige Strominfrastruktur, die Lastschwankungen ausgleichen, eine präzise Spannungs- und Frequenzstabilität aufrechterhalten und einen ununterbrochenen Betrieb garantieren kann. Traditionelle Diesel-Notstromaggregate können eine dynamische Lastregelung über lange Zeiträume nicht bewältigen, was ein aktives, hochkapazitives elektrisches Speichersystem als Puffer erforderlich macht.

Netzbildende Wechselrichtertechnologie zur Microgrid-Stabilisierung
Um die Lücke in der Netzverfügbarkeit zu schließen, integrierte der Entwickler ein aktives Batterie-Energiespeichersystem als Teil der lokalisierten Energieinfrastruktur des Standorts. Der technische Kern des Systems basiert auf flüssigkeitsgekühlten Speicherwechselrichtern, die ein netzbildendes 10 MVA-System aufbauen können.

Die technischen Mechanismen dieser dezentralen Konfiguration umfassen:
  • Frequenz- und Spannungsregelung: Die netzbildenden Wechselrichter bestimmen die Spannungsamplitude und Frequenz innerhalb des Microgrids und ahmen die Verhaltenseigenschaften traditioneller Synchrongeneratoren nach, ohne auf ein externes Netzsignal angewiesen zu sein.
  • Thermische Regulierung: Flüssigkeitskühlsysteme managen die Leistungselektronik, um ein thermisches Derating zu verhindern und die volle Betriebskapazität unter kontinuierlichen Lastanforderungen aufrechtzuerhalten.
  • Zentralisierte Orchestration: Ein schneller Parkregler und ein fortschrittliches Energiemanagementsystem überwachen Echtzeit-Lastprofile und regulieren die Stromverteilung zwischen der Speichereinheit und den Servern des Rechenzentrums.
Während der Bauphase unterstützte eine temporäre 10-MW-Energiezentrale den anfänglichen Standortbetrieb und sicherte die kontinuierliche Stromverteilung vor der vollständigen Inbetriebnahme.

Skalierung modularer Strominfrastruktur für Phasenprojekte
Das Batterie-Energiespeichersystem repräsentiert die erste Phase einer größeren, skalierbaren Energiearchitektur auf dem Rechenzentrumscampus. Das permanente Microgrid-Layout wird schließlich drei separate Energiezentralen mit der stationären Batteriespeichereinheit kombinieren, wodurch die installierte Gesamtgenerations- und Speicherkapazität des Campus auf 110 MW ansteigt.

Die elektrische Infrastruktur ist so ausgelegt, dass sie einen dauerhaften Inselnetzbetrieb aufrechterhalten kann, um die kritischen Server vor externen Stromschwankungen zu schützen. Das System behält jedoch die mechanische und steuerungstechnische Flexibilität, in eine Hybridkonfiguration überzugehen – die Netzstrom mit den Vor-Ort-Energiesystemen kombiniert –, sobald lokale Netzkapazitäten bereitgestellt werden.

Dynamische Leistungseinspeisung und betriebliche Zuverlässigkeit

Der Einsatz des lokalisierten Batteriespeichersystems gewährleistet eine sofort abrufbare Kapazität, die auf die hochdichten Leistungsanforderungen moderner Rechenknoten reagieren kann. Durch die Nutzung der netzbildenden Fähigkeiten der Wechselrichter absorbiert das Microgrid transiente Lastspitzen, die durch plötzliche Verarbeitungsanforderungen der Server entstehen.

Diese automatisierte Balance verhindert eine Verschlechterung der Spannungsqualität und schützt empfindliche digitale Komponenten. Darüber hinaus ermöglicht die Integration einer zentralisierten Steuerungssoftware dem Rechenzentrum, seine internen Energieverbrauchsprofile zu optimieren, wodurch ein autonomes Betriebsmodell etabliert wird, das traditionelle Netzeinschränkungen umgeht und gleichzeitig die strengen Verfügbarkeitsanforderungen der Hyperscale-Infrastruktur erfüllt.

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