Подбор ДГУ для центра обработки данных

Ключевые выводы

  • ЦОД (центр обработки данных) — критическая нагрузка Tier III/IV. ДГУ должен принять 100% нагрузки за < 10 с, выдержать её неограниченное время, иметь резервирование N+1 или 2N.
  • Ключевые факторы расчёта: IT-нагрузка (~60–70% общей), охлаждение (~20–25%), вспомогательное (~10%). Итого: IT-мощность × 1.5…2.0 = мощность ДГУ.
  • Особенность ЦОД: нагрузка практически постоянная (нет пиков, как у завода). ДГУ работает на 70–80% номинала — близко к оптимуму.
  • Типичный ЦОД 10 МВт: 12–16 ДГУ по 2–2.5 МВт в конфигурации Distributed Redundant (N+1 для каждого блока).

Часто задаваемые вопросы

Почему ЦОД не используют один большой ДГУ вместо нескольких?

Отказоустойчивость. Один ДГУ 10 МВт — единая точка отказа. 12×1 МВт — потеря одного снижает мощность на 8%, остальные покрывают. Плюс гибкость обслуживания (можно вывести 1 ДГУ на ТО без остановки ЦОД).

Как учитывать пусковые токы в ЦОД?

В ЦОД нет крупных электродвигателей (в отличие от завода). Основная нагрузка — серверы (блоки питания с soft-start), системы охлаждения (чиллеры с VFD). Пусковые токи минимальны, коэффициент 1.0 (не нужно добавлять запас на пуск).

Tier III против Tier IV: требования к ДГУ

Tier III (Concurrently Maintainable): ДГУ N+1. Любой ДГУ можно вывести на ТО без остановки ЦОД. Tier IV (Fault Tolerant): ДГУ 2N (две независимые группы) + автоматический ввод резерва. Ошибка персонала не должна приводить к остановке.

ДГУ + ИБП: как они работают вместе?

ИБП (с батареями) держит нагрузку 5–15 минут (время запуска ДГУ). ДГУ принимает нагрузку через 10–30 с. ИБП синхронизируется и переходит в bypass. Затем ДГУ питает нагрузку и заряжает батареи ИБП. Цепочка: сеть → ИБП → ДГУ (при отключении).

Экологические требования к ДГУ в ЦОД

ЕС: Stage V (выбросы NOx < 0.4 г/кВт·ч). Калифорния: Tier 4 Final. Сингапур: запрет новых дизельных ДГУ с 2030, только биотопливо/HVO или газ. Тренд: ДГУ на HVO (гидроочищенное растительное масло) — снижение CO₂ на 90% без модификации двигателя.

Кейс: ЦОД Google в Ха мине (Финляндия)

Мощность: 30 МВт IT. ДГУ: 20×2.5 МВт (Cummins QSK95). Конфигурация: 5 блоков × 4 ДГУ (N+1 на блок). Топливо: HVO. Запуск: <10 с. Тестирование: ежемесячно под нагрузкой. CAPEX ДГУ: $20M.

BESS в ЦОД: замена ДГУ?

BESS может заменить батареи ИБП (экономия на замене свинца), но НЕ ДГУ. Причина: даже гигантский BESS на 4 часа не гарантирует питание при длительном отключении (ураган, авария на подстанции). ДГУ остаётся обязательным для Tier III/IV. Но гибрид BESS+ДГУ снижает расход топлива на тестах.

Резюме

Выбор ДГУ для ЦОД — баланс между надёжностью (N+1 или 2N), стоимостью и экологическими требованиями. Тренд: переход на HVO и гибридные решения BESS+ДГУ. Но полный отказ от ДГУ в ЦОД невозможен в обозримом будущем.