Ναταλία Κοντώση 

Η ψηφιακή μετάβαση της Ευρώπης προχωρά ταχύτερα από όσο ίσως μπορεί να αντέξει το ηλεκτρικό της δίκτυο, και αυτό μπορεί να έχει άμεσες επιπτώσεις στη διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Αυτή είναι η κεντρική προειδοποίηση μιας νέας έκθεσης που δημοσίευσε αυτή την εβδομάδα ο Ευρωπαϊκός Σύνδεσμος Διαχειριστών Συστημάτων Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (ENTSO-E). Καθώς η ήπειρος προετοιμάζεται για ταχεία ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης, του cloud computing και των μεγάλων ψηφιακών υποδομών, η έκθεση υποστηρίζει ότι η ανεξέλεγκτη επέκταση των κέντρων δεδομένων θα μπορούσε να αναγκάσει τους διαχειριστές δικτύου να επιβραδύνουν την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. 

Το βασικό μήνυμα

Το μήνυμα δεν είναι ότι τα κέντρα δεδομένων αποτελούν πρόβλημα από μόνα τους. Η ευρωπαϊκή οικονομία εξαρτάται ολοένα και περισσότερο από αυτά. Τροφοδοτούν υπηρεσίες cloud, ψηφιακές επικοινωνίες, επιστημονική έρευνα, χρηματοπιστωτικές αγορές και τον ταχέως αναπτυσσόμενο τομέα της τεχνητής νοημοσύνης. Ωστόσο, εξελίσσονται σε μεγάλους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας σε μια περίοδο κατά την οποία οι ευρωπαϊκές κυβερνήσεις επιδιώκουν την απανθρακοποίηση των ενεργειακών συστημάτων και την επιτάχυνση της μετάβασης προς την αιολική και ηλιακή παραγωγή.

Αυτή η σύμπτωση δημιουργεί μια σοβαρή πρόκληση. Σύμφωνα με την έκθεση, η αυξανόμενη ζήτηση από τα κέντρα δεδομένων μπορεί να υπερφορτώσει τμήματα του ευρωπαϊκού δικτύου μεταφοράς, εκτός και αν οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής, οι διαχειριστές δικτύων και οι επενδυτές συντονιστούν πιο προσεκτικά. 

Στην πράξη, αυτό θα μπορούσε να αφήσει τους διαχειριστές δικτύου αντιμέτωπους με μια δύσκολη επιλογή: να καθυστερήσουν νέες συνδέσεις κέντρων δεδομένων, να επιβάλουν περιορισμούς στο δίκτυο ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, να μειώσουν τη διείσδυση της ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια του συστήματος.

Η κρίσιμη συγκυρία

Η παρέμβαση του ENTSO-E έρχεται σε μια κρίσιμη στιγμή. Η Ευρώπη διαθέτει σήμερα περισσότερα από 10.500 κέντρα δεδομένων με φορτίο πληροφορικής τουλάχιστον 50 κιλοβάτ. Συνολικά αντιστοιχούν σε περίπου 12,7 γιγαβάτ εγκατεστημένης ισχύος πληροφορικής. Τα στοιχεία αυτά αντιπροσωπεύουν ήδη ένα σημαντικό μέρος του ευρωπαϊκού ηλεκτρικού τοπίου. Παράλληλα, οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής προετοιμάζονται για την επικείμενη EU Cloud and AI Development Act, μια νομοθετική πρωτοβουλία που αναμένεται να στηρίξει σημαντική επέκταση των ψηφιακών υποδομών της Ευρώπης μέσα στα επόμενα πέντε έως επτά χρόνια. Οι εκτιμήσεις του κλάδου υποδηλώνουν ότι η αγορά θα μπορούσε ενδεχομένως να τριπλασιαστεί μέσα σε αυτό το διάστημα.

Η προειδοποίηση της έκθεσης βασίζεται στις φυσικές πραγματικότητες του δικτύου.

Η παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές, ιδίως από αιολική και ηλιακή ενέργεια, είναι από τη φύση της μεταβλητή. Για να διατηρηθεί η σταθερότητα απαιτεί ευελιξία σε άλλα τμήματα του ηλεκτρικού συστήματος. Ιστορικά, μεγάλο μέρος αυτής της εξισορρόπησης το παρείχαν οι συμβατικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Καθώς όμως οι σταθμοί αυτοί αποσύρονται, η Ευρώπη χρειάζεται ολοένα και περισσότερο ευέλικτη ζήτηση, αποθήκευση ενέργειας και προηγμένα συστήματα ελέγχου ώστε να διασφαλίσει την αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος.

Στοιχεία ευελιξίας

Αφού δημιουργηθεί η αναγκαία τεχνική αρχιτεκτονική, ο ENTSO-E εκτιμά ότι τα κέντρα δεδομένων μπορούν να εξελιχθούν σε πολύτιμα στοιχεία ευελιξίας αντί να είναι απλώς μεγάλοι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Θα μπορούσαν να παρέχουν ταχεία απόκριση συχνότητας, διαχείριση συμφόρησης, πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς εφεδρείες, καθώς και να συμμετέχουν στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας της προηγούμενης ημέρας και της ενδοημερήσιας αγοράς. Σε ορισμένες περιπτώσεις θα μπορούσαν ακόμη και να λειτουργούν ως εικονικοί σταθμοί παραγωγής.

Αυτή η προοπτική είναι σημαντική, διότι δείχνει ότι η ανάπτυξη των κέντρων δεδομένων δεν χρειάζεται αναγκαστικά να έρχεται σε σύγκρουση με την επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Με σωστό σχεδιασμό, οι ψηφιακές υποδομές θα μπορούσαν να αποτελέσουν μέρος της λύσης.

Ωστόσο, η έκθεση καθιστά επίσης σαφές ότι αυτή η δυνατότητα παραμένει σε μεγάλο βαθμό θεωρητική. «Παρότι τα κέντρα δεδομένων διαθέτουν εγγενώς σημαντική δυνατότητα να λειτουργήσουν ως ευέλικτοι πόροι του δικτύου, αυτή η θεωρητική ικανότητα περιορίζεται σημαντικά στην πράξη», σημειώνουν οι συντάκτες. Μια αλληλουχία τεχνικών περιορισμών, εμπορικών πραγματικοτήτων και εμποδίων συμμετοχής στις αγορές περιορίζει δραστικά το επίπεδο ευελιξίας που είναι διαθέσιμο σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Η δομή

Ένας από τους βασικούς λόγους βρίσκεται στη δομή της ευρωπαϊκής αγοράς κέντρων δεδομένων. Οι hyperscale operators — μεγάλες εγκαταστάσεις που λειτουργούν από μεγάλες εταιρείες cloud — είναι γενικά σε καλύτερη θέση να παρέχουν υπηρεσίες ευελιξίας, επειδή ελέγχουν τα φορτία εργασίας, την διαχείριση του λογισμικού και τις λειτουργικές αποφάσεις. Μπορεί να είναι σε θέση να μετακινούν υπολογιστικά φορτία, να ρυθμίζουν τη ζήτηση ψύξης ή να συντονίζουν την κατανάλωση ενέργειας μεταξύ πολλαπλών εγκαταστάσεων.

Αντίθετα, μεγάλο μέρος του ευρωπαϊκού στόλου κέντρων δεδομένων αποτελείται από εγκαταστάσεις colocation. Σε αυτά τα κέντρα, οι διαχειριστές παρέχουν την υποδομή, ενώ οι πελάτες ελέγχουν τον υπολογιστικό εξοπλισμό. Αυτή η κατανομή ελέγχου καθιστά πολύ πιο σύνθετη τη συμμετοχή στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας. Ακόμη και όπου υπάρχει τεχνική δυνατότητα, οι συμβατικές ρυθμίσεις συχνά περιορίζουν τις επιλογές των διαχειριστών.

Οι ανησυχίες

Η έκθεση επισημαίνει επίσης ανησυχίες που υπερβαίνουν την απλή ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά βιομηχανικά φορτία, τα κέντρα δεδομένων μπορούν να δημιουργούν σύνθετες προκλήσεις για τη σταθερότητα του δικτύου. Η αρχιτεκτονική τους βασίζεται συχνά σε συστήματα αδιάλειπτης παροχής ισχύος, σχεδιασμένα να προστατεύουν τον ευαίσθητο ψηφιακό εξοπλισμό από διαταραχές. Υπό ορισμένες συνθήκες, αυτά τα συστήματα μπορούν να αποσυνδέσουν ακαριαία πολύ μεγάλα φορτία — δυνητικά εκατοντάδες μεγαβάτ — ακόμη και ως αντίδραση σε σχετικά μικρά συμβάντα στο δίκτυο.

Για τους διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς, αυτό δημιουργεί μια νέα κατηγορία κινδύνου. Οι αιφνίδιες αποσυνδέσεις μπορούν να επηρεάσουν τη σταθερότητα της συχνότητας, την ποιότητα της τάσης και τη συνολική ασφαλή λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος. Με λίγα λόγια, τα κέντρα δεδομένων δεν είναι απλώς μεγάλα εργοστάσια συνδεδεμένα στο δίκτυο. Συμπεριφέρονται διαφορετικά και οι κανόνες σχεδιασμού πρέπει να προσαρμοστούν.

Γι’ αυτό το ENTSO-E ζητεί την επικαιροποίηση των ευρωπαϊκών κωδίκων σύνδεσης.

Η έκθεση υποστηρίζει ότι τα νέα τεχνικά πρότυπα πρέπει να απαιτούν από τα κέντρα δεδομένων να συμβάλλουν ενεργά στην ασφάλεια και την αξιοπιστία του δικτύου. Μεταξύ των μέτρων που εξετάζονται περιλαμβάνονται όρια ρυθμού μεταβολής φορτίου, απόσβεση ταλαντώσεων, έλεγχος τάσης και απαιτήσεις άεργου ισχύος. Αυτές δεν είναι αφηρημένες τεχνικές λεπτομέρειες. Είναι οι κανόνες που καθορίζουν αν νέα μεγάλα φορτία μπορούν να συνδεθούν χωρίς να υπονομεύσουν τη λειτουργία του ευρύτερου συστήματος.

Η γεωγραφία

Η έκθεση καλεί επίσης τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να εξετάσουν προσεκτικότερα τη γεωγραφική διάσταση. Δεν αντιμετωπίζουν όλες οι περιοχές της Ευρώπης το ίδιο επίπεδο συμφόρησης. Ορισμένες περιοχές ήδη δυσκολεύονται να απορροφήσουν νέα ζήτηση, ενώ άλλες διαθέτουν μεγαλύτερη διαθέσιμη χωρητικότητα. Η κατεύθυνση νέων επενδύσεων κέντρων δεδομένων προς λιγότερο επιβαρυμένες περιοχές θα μπορούσε να μειώσει την πίεση στο δίκτυο και να περιορίσει τον κίνδυνο σημείων συμφόρησης που διαφορετικά θα παρεμπόδιζαν την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Υπάρχει επίσης ευκαιρία στον τρόπο με τον οποίο τα κέντρα δεδομένων καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια στο εσωτερικό τους. Τα μεγαλύτερα τμήματα της κατανάλωσης προέρχονται από τον εξοπλισμό πληροφορικής και τα συστήματα ψύξης. Ενώ τα υπολογιστικά φορτία συχνά είναι δύσκολο να διακοπούν, τα συστήματα ψύξης διαθέτουν συνήθως θερμική αδράνεια — δηλαδή μπορούν να ανεχθούν βραχυπρόθεσμες προσαρμογές χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργία. Η θερμική αποθήκευση θα μπορούσε να ενισχύσει ακόμη περισσότερο αυτή την ευελιξία, επιτρέποντας στους διαχειριστές να μειώνουν προσωρινά τη ζήτηση σε περιόδους πίεσης του δικτύου.

Αυτό αποτελεί μια σημαντική υπενθύμιση ότι η ευελιξία δεν σημαίνει κατ’ ανάγκην διακοπή λειτουργίας των διακομιστών. Σε πολλές περιπτώσεις μπορεί απλώς να σημαίνει εξυπνότερη διαχείριση των υποστηρικτικών υποδομών.

Το ευρύτερο δίδαγμα της έκθεσης του ENTSO-E είναι ότι η πράσινη μετάβαση και ο ψηφιακός μετασχηματισμός της Ευρώπης γίνονται πλέον αλληλένδετα.

Για χρόνια, η ενεργειακή πολιτική και η ψηφιακή πολιτική αναπτύσσονταν συχνά σε παράλληλες πορείες. Αυτό πλέον δεν είναι δυνατό. Οι αποφάσεις για το πού θα κατασκευαστούν τα κέντρα δεδομένων, πώς θα συνδεθούν και πώς θα συμμετέχουν στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας θα καθορίσουν ολοένα και περισσότερο τον ρυθμό ανάπτυξης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Πηγή: https://energypress.gr/