SHIELDX™ Estabilización dinámica de potencia
SHIELDX™ - Centros de datos listos para la IA
Estabilizando el futuro alta densidad de carga IT
Los clústeres IA y el aprendizaje automático a gran escala están transformando las arquitecturas de energía de todo el mundo, a una velocidad sin precedentes. No hace mucho, un centro de datos de 20 MW se consideraba significativo. Hoy en día, los campus de computación con IA concentran una densidad de potencia entre 100 MW a varios gigavatios, con los mayores operadores del mundo planificando densidades aún mayores.
En este nuevo panorama, las cargas de trabajo a escala IA introducen cambios rápidos en consumos de carga de varios megavatios – 80%, hasta 40%, de nuevo hasta 90% – todo ello en tramos inferiores a escasos segundos. Estas oscilaciones tan extremas de carga, se transmiten aguas arriba, ejerciendo una tensión creciente sobre las redes de eléctricas de cada país y, en muchas regiones, comienzan a desestabilizarlas.
El cambio en la alimentación por debajo del contador
A medida que las colas de conexión a la red se alargan y la disponibilidad de energía se vuelve cada vez más limitada, los operadores recurren a la generación in situ con una alimentación propia aguas abajo del contador (BTM), para asegurar la energía que necesitan. Pero este cambio necesario trae sus propios desafíos.
En un centro de datos tradicional, la red de compañía actúa como un gran amortiguador – suministra alimentación instantáneamente durante picos y absorbe la demanda cuando la carga de trabajo disminuye.
Con la generación independiente in situ, ese buffer ya no existe. Los motores y turbinas deben manejar directamente cambios bruscos y de gran magnitud en la carga, una tarea para la que nunca fueron diseñados a gran escala. Aquí es donde comienza el verdadero desafío.
Hoy en día, solo el 1% de los centros de datos operan exclusivamente en centrales eléctricas aisladas BTM. Pero en los próximos cinco años, se espera que esto aumente al 30%, impulsado por limitaciones de disponibilidad de energía, la creciente demanda de la IA y la necesidad de arquitecturas energéticas autosuficientes y de alta fiabilidad.
Diseñado para transitorios IA. Construido para Modo Isla.
Aquí es donde SHIELDX™ ofrece una ventaja sobre todas las demás tecnologías de estabilización – proporcionando la capacidad ultrarrápida y bidireccional de acondicionamiento de energía y alta capacidad de eliminación de fallos, necesaria para mantener estable tanto la carga del centro de datos como una generación planta in situ – una capacidad esencial en las arquitecturas de energía en modo isla.
En esencia, SHIELDX™ integra:
- Un estabilizador electromecánico de alta inercia que proporciona un acondicionamiento continuo de voltaje y frecuencia.
- Módulos de potencia cinéticos bidireccionales ultrarrápidos que absorben o inyectan potencia activa en tiempo real.
- Una arquitectura modular y escalable situada entre la generación y la distribución eléctrica del centro de datos.
Esta base permite a SHIELDX™ gestionar tanto grandes pasos repentinos de carga como los transitorios rápidos y frecuentes, característicos de las cargas de trabajo IA, con una gran capacidad para hacer frente a cortocircuitos en carga y alta capacidad de limpieza de fallos, proporcionando una alimentación de calidad premium para el Centro de Datos.
Por qué las centrales eléctricas en isla necesitan SHIELDX™
Ni siquiera los mejores motores y turbinas pueden acelerarse lo suficiente rápido como para seguir los picos y valles de las cargas de trabajo a escala IA. Sus límites mecánicos de rampa de velocidad significan que los cambios de carga que ocurren en cientos de milisegundos pueden tardar decenas de segundos en seguirse. Cuando se ven obligadas a perseguir estas fluctuaciones rápidas, las plantas experimentan:
- Ciclos de rampa estresantes y repetidos
- Vida útil reducida de los motores
- Consumo de combustible ineficiente
- Mayor riesgo de colapso durante los grandes escalones de carga
- Inestabilidad entre unidades sincronizadas
- Propagación de perturbaciones de voltaje
Estos desafíos se enfrentan cada vez más con complejas herramientas e ineficientes que nunca fueron diseñadas para la velocidad o magnitud de dinámica de las nuevas cargas IA.
El problema del sobredimensionamiento
La respuesta tradicional a tantos cambios de carga IA pasa por sobredimensionar la central eléctrica – incrementando en número de motores o turbinas de gas, simplemente para hacer frente a niveles extremos de carga.
Sin embargo, el sobredimensionamiento conlleva desventajas sustanciales:
- Mayores emisiones instaladas
- Menor eficiencia operativa
- Aumento del consumo de combustible
- Mayor huella física y CapEx
- Más mantenimiento en activos infrautilizados
Limitaciones de las baterías
Los sistemas de almacenamiento de energía con baterías pueden ayudar ante ciertas fluctuaciones, pero los grandes y ultrarrápidos pasos de carga de IA superan las capacidades habituales de los BESS:
- Los límites de “C-rate” restringen la velocidad a la que pueden descargar o absorber energía
- El ciclo rápido conduce al sobrecalentamiento y al estrés térmico
- La degradación se acelera drásticamente, resultando en CapEx repetidos
SHIELDX™ gestiona los transitorios de IA en su origen, permitiendo a los operadores ajustar el tamaño adecuado de sus centrales eléctricas en lugar de tener que sobredimensionar las construcciones. Ofrece la capacidad de respuesta necesaria para una demanda de alimentación a escala IA – sin la degradación continua, evitando el ciclo de reemplazo asociados a las baterías.
Proteger ambos lados de la cadena de alimentación
SHIELDX™ da una capa continua de estabilización – protegiendo la planta de las cargas del centro de datos y protegiendo el centro de datos de cualquier perturbación a nivel de planta.
1. Protección contra picos de carga IA
Las cargas de trabajo IA pueden aumentar o disminuir varios megavatios casi al instante, y su demanda de consumo es mucho mayor que cualquier tecnología de generación de energía que puede seguirla.
Durante estos picos, SHIELDX™ inyecta instantáneamente energía activa, ganando efectivamente tiempo para que la parte generadora asuma la carga.
Cuando la carga reduce la aceleración, el excedente de energía remanente se absorbe y se almacena momentáneamente como energía cinética, facilitando que los generadores se acomoden.
La central de generación trabajará con un perfil suave y controlado. Éste:
- Previene caídas de frecuencia
- Reduce el estrés térmico y mecánico
- Mantiene la a los generadores funcionando de forma eficiente y dentro de sus límites óptimos de velocidad y rampa de aceleración
2. Protección durante los cambios de generación
Si un motor o turbina se dispara inesperadamente, se sale de producción, SHIELDX™ inyecta inmediatamente potencia activa manteniendo estable el voltaje y la frecuencia. Esto asegura:
- Que las unidades restantes pueden hacerse con la carga sin estrés
- La reserva dinámica puede sincronizarse limpiamente
- El centro de datos no experimenta parpadeo de voltaje ni desviación de frecuencia
3. Estabilidad y acondicionamiento continuo
Ya sea que las perturbaciones se originen en el lado de la carga o en el lado de generación, SHIELDX™ responde instantáneamente – sin limitaciones por ciclos consumo de las unidades de cómputo, ni por los tiempos de reacción química de los sistemas de batería – manteniendo el voltaje y la frecuencia dentro del ±1%, permitiendo un alto rendimiento, eliminación de fallos y sin degradación de la capacidad de estabilización a lo largo de su ciclo de vida.
Modular, escalable, listo para el despliegue
La arquitectura SHIELDX™ built-to-stock permite a los operadores desplegar la capacidad de estabilización a una velocidad sin precedentes – ya sea en la fase de diseño de la planta, para máxima protección, o como solución de adaptación en sitios existentes que luchan con el rendimiento de la planta bajo cargas a escala IA.
Disponible para usarse en salas o en cerramientos del tipo contenedor, SHIELDX™ se integra limpiamente en centros de nueva construcción o puede instalarse en sitios existentes, con mínima interrupción de suministro.
Ventajas principales:
- Compatibilidad perfecta con plantas de generación mixta, incluyendo turbinas de gas, generadores de alta velocidad y configuraciones híbridas
- Adecuado para instalaciones conectadas a la red y plantas en isla
- Fabricación bajo stock que permite el envío en menos de 4-6 semanas.
- Compatible en aplicaciones donde ya se sienten necesidades de estabilización
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