Optimisation de l’alimentation des datacenters à l’aide d’une approche modulaire

Par Richard Russett, Directeur, Kohler Power Solutions

Pour les fournisseurs du marché des datacenters, s’assurer que leurs clients obtiennent ce dont ils ont besoin, quand ils en ont besoin, signifie trouver des solutions pour être agiles et réactifs, savoir s’adapter et être prêts à fournir bien plus que ce qui figure sur la fiche technique. Les fabricants de groupes électrogènes qui avaient l’habitude de commercialiser leurs produits en fonction de leurs capacités à produire de l’énergie de pointe doivent désormais proposer des personnalisations et des solutions innovantes qui permettent aux architectes de datacenters d’optimiser leurs conceptions en fonction des utilisations et des emplacements spécifiques.

Cette tendance est alimentée par la croissance rapide de la demande de centres de données et la diversification de leurs architectures afin de prendre en charge de nouveaux cas d’utilisation. Selon les analystes de marché du cabinet Gartner, les investissements des utilisateurs finaux dans l’infrastructure mondiale des datacenters devraient atteindre 200 milliards de dollars en 2021, soit une hausse de 6 % par rapport à 2020. Cette déclaration audacieuse cache le fait qu’une approche unique de la conception et de l’intégration des systèmes de datacenters n’est plus appropriée pour répondre aux besoins des clients.

Les nouvelles architectures de datacenters jouent un rôle de plus en plus important dans la fourniture des services numériques sur lesquels nous comptons. La généralisation du télétravail pendant la pandémie a augmenté la demande de services cloud et l’a distribuée plus largement que le trafic de données d’entreprise ne l’avait été auparavant, créant une demande pour des services informatiques plus localisés. L’adoption des réseaux 5G et des écosystèmes de l’Internet des objets pousse également l’informatique à la périphérie des réseaux.

Les architectes de centres de données doivent partir de zéro, en adaptant leurs plans à des sites aux exigences complexes. Les fournisseurs de composants clés devront faire preuve de la même souplesse tout en continuant à respecter les normes mondiales. Les fournisseurs qui contrôlent de bout en bout la conception et la fabrication de leurs offres et ne se contentent pas d’emballer des pièces provenant d’autres fournisseurs auront un avantage significatif pour répondre à l’évolution rapide des besoins des clients.

Une base solide
Les éléments standard d’un groupe électrogène (les moteurs, par exemple) constituent une
base sûre et un élément de base pour tout projet d’alimentation de centre de données critique.
En général, un groupe électrogène de secours critique dispose d’une source d’énergie stockée
(généralement du diesel), d’un moteur, d’un alternateur, d’une interface de commande, d’un
système d’alimentation et d’un appareillage de commutation électrique. Le groupe
électrogène doit également être compatible avec n’importe quelle alimentation sans coupure
et tous les autres équipements électriques connexes installés sur le site.

Bien que la capacité de production d’énergie de pointe soit importante dans le choix d’un
groupe électrogène, son encombrement et son volume sont deux facteurs de plus en plus
décisifs, en particulier dans les centres de données périphériques. La demande de groupes
électrogènes offrant une densité de puissance accrue et un refroidissement plus efficace est
ainsi stimulée. D’autres facteurs, comme la réduction efficace du bruit et le contrôle des
émissions de gaz d’échappement, deviennent également importants pour garantir que les
groupes électrogènes peuvent être correctement intégrés aux nouveaux environnements
d’exploitation. Avant de délocaliser les centres de données dans des zones urbaines ou
suburbaines, les opérateurs doivent s’assurer que leurs installations ne créeront jamais de
nuisances pour le voisinage.

Éléments de base

Les fournisseurs d’équipements de centres de données qui souhaitent avoir la flexibilité nécessaire pour répondre à la demande mondiale de produits personnalisés dans des délais courts doivent considérer leurs offres comme des éléments de base soutenus par le riche ensemble de compétences et d’installations nécessaires pour les intégrer rapidement afin de répondre aux besoins des clients. Kohler a utilisé cette stratégie avec succès afin de fournir une capacité de production pour les installations de colocalisation et les centres de données sur des marchés exigeants tels que la banque et les télécommunications. L’entreprise conçoit les moteurs qui alimentent les groupes électrogènes et fournit des groupes électrogènes qui comprennent le moteur, le groupe électrogène, l’équipement de contrôle, le carburant et le traitement acoustique, ainsi que les interfaces nécessaires pour passer automatiquement du réseau électrique à la production sur site.

Pour illustrer cette approche axée sur le client, les groupes électrogènes doivent être intégrés dans plusieurs formats, y compris des capots et des conteneurs, afin de répondre aux différentes exigences du site.

Les datacenters périphériques peuvent être alimentés par un groupe électrogène produisant jusqu’à 5 MW, généralement protégé par un capot étanche de 20 pieds qui peut être personnalisé en fonction des conditions du site.

Les groupes électrogènes de gamme intermédiaire qui alimentent les installations de colocalisation sont généralement installés dans des conteneurs de style ISO de 40 pieds construits sur mesure, de sorte qu’ils peuvent être empilés comme des conteneurs d’expédition pour faciliter le transport.

Les constructions de centres de données à très grande échelle peuvent nécessiter une capacité de production sur site allant jusqu’à 500 MW. Les groupes électrogènes qui les alimentent sont généralement intégrés dans des conteneurs walk-in, pour des raisons de sécurité et de facilité de maintenance. Ils ont également des parois plus épaisses que les groupes électrogènes moins puissants qui leur permettent d’améliorer les performances acoustiques.

Toutes ces options de conteneurisation peuvent être personnalisées afin d’ajuster la position des équipements associés comme le réservoir de carburant, le transformateur et l’appareillage de commutation. Il est également possible d’ajuster la position des entrées et sorties de câbles, des entrées d’air et des sorties d’échappement afin de répondre aux besoins de l’utilisateur.

Stratégies d’intégration de systèmes

Le meilleur groupe électrogène au monde a peu de valeur s’il est difficile à intégrer au système pour lequel il a été conçu. Comme indiqué précédemment, les options de personnalisation garantissent que le groupe électrogène dispose de la puissance de sortie, de la densité de puissance, des contrôles des émissions et des nuisances appropriés et qu’il est intégré de manière à être facile à connecter aux services clés. Un groupe électrogène a également besoin d’un appareillage de commutation électrique afin de pouvoir fournir une alimentation de base en cas d’urgence ou d’une production locale économique pour réduire la demande de pointe d’un datacenters et de commutateurs de transfert automatique pour assurer un transfert fluide de l’énergie du fournisseur de services publics au groupe électrogène et inversement.

Permettre aux concepteurs de centres de données de spécifier d’autres fonctionnalités, comme les réservoirs de carburant et les systèmes de gestion, les boîtiers électriques et les modules d’alarme, les aide à intégrer le groupe électrogène dans les systèmes de gestion de l’alimentation à l’échelle du site. De la même manière, les contrôles personnalisés dotés de fonctions de mise en réseau avancées peuvent simplifier la surveillance à distance et faciliter l’intégration de la gestion des groupes électrogènes dans un système de surveillance et de contrôle à l’échelle du site.

Conclusion

Les architectes de centres de données qui doivent concevoir un projet optimisé pouvant être rapidement mis en œuvre de manière rentable doivent travailler avec des fournisseurs capables d’instaurer une relation de collaboration et un profond engagement, de la demande initiale à l’approbation finale du site.

Ils doivent travailler avec des fournisseurs structurés pour permettre une personnalisation rapide et prêts à instaurer des collaborations étroites pour permettre une convergence rapide vers la bonne solution pour le projet en cours.

Kohler fournit des solutions d’alimentation depuis plus d’un siècle et conçoit, fabrique et teste maintenant la plupart de ses groupes électrogènes destinés aux centres de données dans son usine de 42 800 m² située à Brest, en France, où se trouvent son siège social, ses installations de conception, ses systèmes de fabrication en ligne et cellulaires, ses cellules de test, ses laboratoires et ses sites de formation. L’usine confère à Kohler les installations de conception et de fabrication de bout en bout nécessaires pour permettre une personnalisation et une innovation rapides, indispensables pour répondre aux besoins en constante évolution des clients.

Author: Yves Grandmontagne

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