3 tendances dans le système d’alimentation et de distribution des datacenters

Le système d’alimentation et de distribution est au cœur des datacenters et l’un de ses éléments critiques. Son évolution est marquée par le développement des technologies, en particulier l’augmentation de la taille et de la densité de puissance des serveurs.

A l’ère du cloud, les systèmes d’alimentation et de distribution profitent d’une conception améliorée et d’une gestion intelligente. Ils affichent trois tendances majeures :

  • Tendance n°1 : Conception intégrée du système d’alimentation et de distribution, et surveillance totale des connexions

La densité de puissance des grands datacenters est élevée, ce qui tend à augmenter la capacité des réseaux électriques et de distribution. Un datacenter de 3000 m² nécessite un système d’alimentation et de distribution de 1,5 MW. Et il est nécessaire que les onduleurs (UPS) soient connectés en parallèle pour répondre à cette exigence.

Tout cela augmente la complexité de la distribution du système parallèle et de son installation, car il nécessite plus de racks et de câblage. De plus, comme la surveillance de la batterie, du système de distribution électrique et l’onduleur est séparée, lorsqu’une panne de connexion électrique se produit, plusieurs alarmes sont générées, rendant difficile la localisation du défaut. Ainsi existe-t-il des risques potentiels importants qui ne peuvent être isolés de manière proactive. C’est pourquoi la surveillance de toutes les connexions d’alimentation et de distribution doit permettre un dépannage rapide et une plus grande fiabilité.

  • Tendance n°2 : Conception modulaire pour une plus grande efficacité de fonctionnement et de maintenance

L’efficacité maximale des onduleurs haute fréquence et des onduleurs modulaires peut atteindre 96% à une charge supérieure à 50%. Cependant, le niveau de charge des onduleurs est compris entre 20% et 40% dans des conditions de travail normales. L’efficacité des onduleurs haute fréquence peut être aussi basse que 94% ou 95% dans des conditions de fonctionnement normales. La fonctionnalité d’hibernation de module, qui permet à une série de modules de passer en veille prolongée (manuellement ou automatique) en maintenant une certaine redondance du système, permet d’atteindre une efficacité des onduleurs modulaires de l’ordre de 96%. Cela permet à l’onduleur de fonctionner à haut rendement (proche du point d’efficacité maximum de 96%).

En outre, il est difficile pour les onduleurs haute fréquence d’étendre leur capacité, leur fonctionnement et leur maintenance sont complexes, et le personnel de maintenance exige davantage d’expérience. Le risque que le personnel technique du datacenter commette des erreurs dans les opérations est considérablement accru. Lorsqu’une panne se produit, elle ne peut pas être corrigée rapidement même si des pièces de rechange sont disponibles, et la maintenance du système doit être effectuée par le personnel après-vente du fabricant. Par conséquent, les temps de récupération du système sont longs, ce qui augmente le risque d’interruption de service.

Les onduleurs modulaires prennent en charge le remplacement à chaud en ligne, ce qui facilite le développement de services dynamiques. La durée des tâches de maintenance est réduite à quelques minutes, minimisant ainsi considérablement le risque d’interruption de service en raison de problèmes d’alimentation. La fiabilité accrue des systèmes ASI modulaires permet de répondre plus facilement aux exigences d’exploitation et de maintenance plus simples des datacenters.

  • Tendance n°3 : Les onduleurs avec batteries au lithium deviennent la nouvelle option dans les datacenters

La batterie est un élément clé du système d’alimentation et de distribution. C’est la garantie finale de l’alimentation de l’équipement, et par conséquent, l’état de la batterie affecte directement le fonctionnement normal du système d’alimentation et de distribution. Dans le secteur des ASI, la proportion de batteries plomb-acide est élevée. Cependant, ces batteries ont une durée de vie plus courte, une fiabilité limitée, une densité d’énergie réduite et une occupation d’espace plus élevée. Par conséquent, la fiabilité, la disponibilité et la flexibilité de la solution UPS sont considérablement réduites avec ce type de batterie.

Par rapport aux batteries plomb-acide, les batteries au lithium présentent les avantages :

  • Moins de remplacement des batteries au cours de leur cycle de vie, voire aucun remplacement n’est nécessaire. Cela élimine le risque de panne de service causée par le remplacement de la batterie.
  • Pour une puissance donnée, le poids d’une batterie au lithium est le quart du poids d’une batterie plomb-acide.
  • Le nombre de cycles de décharge est plus de cinq fois supérieur à celui des batteries au plomb.
  • Dans plusieurs scénarios impliquant une panne de courant majeure, la vitesse de charge est plus de 4 fois plus rapide

La solution UPS utilisant des batteries au lithium devient la nouvelle option, en raison des avantages des batteries au lithium, de la baisse du prix de ces batteries et du coût croissant des batteries au plomb-acide.

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Author: Yves Grandmontagne

Rédacteur en chef de Datacenter Magazine - Co-fondateur de Human, Business & Technology SCOP SAS (éditeur de DCmag) - Journaliste, conférencier et analyste