SHIELDX™ Stabilisation dynamique de l'alimentation
SHIELDX™ - pour les centres de données prêts pour l'IA
Stabiliser l’avenir du calcul haute densité
L’IA et les clusters d’apprentissage automatique à grande échelle transforment les architectures électriques mondiales à une vitesse sans précédent. Il n’y a pas si longtemps, un centre de données de 20 MW était considéré comme important. Aujourd’hui, les campus informatiques IA à forte densité énergétique passent régulièrement de 100 MW à plusieurs gigawatts, et les plus grands opérateurs mondiaux prévoient des puissances encore plus élevées.
Dans ce nouveau paysage, les charges de travail de l’IA introduisent des fluctuations rapides de plusieurs mégawatts (80 %, puis 40 %, puis 90 %) en moins d’une seconde. Ces variations extrêmes de charge se propagent en amont, exerçant une pression croissante sur les réseaux de transport et, dans de nombreuses régions, commençant à les déstabiliser.
Le passage aux réseaux îlotés
Alors que les files d’attente pour le raccordement au réseau s’allongent et que la disponibilité de l’énergie du réseau devient de plus en plus limitée, les opérateurs se tournent vers la production sur site « derrière le compteur » (BTM) / indépendante du réseau industriel pour s’assurer l’énergie dont ils ont besoin. Cependant, ce changement nécessaire apporte ses propres défis.
Dans un centre de données traditionnel, le réseau public agit comme un vaste amortisseur, fournissant instantanément de l’énergie lors des pics, et absorbant la demande lorsque les charges diminuent.
Avec une production indépendante sur site, ce tampon n’existe plus. Les moteurs et turbines doivent gérer directement des variations de charge soudaines et de forte amplitude, une tâche pour laquelle ils n’ont jamais été conçus à grande échelle. C’est là que commence le véritable défi.
Aujourd’hui, seulement 1 % des centres de données fonctionnent exclusivement avec des centrales électriques îlotées. Mais d’ici cinq ans, ce chiffre devrait atteindre 30 %, poussé par les contraintes de disponibilité de l’électricité, l’explosion de la demande en IA et le besoin d’architectures énergétiques autonomes et hautement fiables.
Conçu pour les transitoires de l'IA. Conçu pour le mode îlot.
C’est là que SHIELDX™ offre un avantage supérieur à toutes les autres technologies de stabilisation – en fournissant un conditionnement de puissance ultra-rapide, bidirectionnel et une capacité élevée d’élimination des défauts, nécessaires pour maintenir la stabilité à la fois de la charge du centre de données et de la centrale de production sur site – une capacité essentielle dans les architectures isolées.
Au cœur de SHIELDX™:
- Un stabilisateur électromécanique à forte inertie assurant un conditionnement continu de la tension et de la fréquence.
- Des accumulateurs de puissance cinétique bidirectionnels ultra-rapides qui absorbent ou injectent de la puissance active en temps réel.
- Une architecture modulaire et évolutive, positionnée entre la production et la distribution électrique du centre de données.
Cette base permet à SHIELDX™ de gérer à la fois les grandes variations soudaines de charge et les transitoires rapides et fréquents caractéristiques des charges IA, avec une véritable capacité de court-circuit et de suppression des défauts, délivrant une énergie de première qualité à la salle des données.
Pourquoi les centrales électriques îlotées ont besoin de SHIELDX™
Même les meilleurs moteurs et turbines ne peuvent pas monter en puissance assez rapidement pour suivre les pics et creux brusques des charges IA. Leurs limites mécaniques de vitesse de montée signifient que des variations de charge survenant en quelques centaines de millisecondes peuvent prendre des dizaines de secondes à être suivies. Contraintes de poursuivre ces fluctuations rapides, les centrales subissent :
- Des cycles de montée en charge répétés et stressants
- Une durée de vie réduite des moteurs
- Une consommation de carburant inefficace
- Un risque accru de déclenchement lors de grands changements de charges
- Une instabilité entre unités synchronisées
- Des perturbations de tension propagées
Ces défis sont de plus en plus affrontés avec des outils rudimentaires et inefficaces, jamais conçus pour la vitesse ou l’amplitude des dynamiques de charge modernes liées à l’IA.
Le problème du surdimensionnement
La réponse traditionnelle à la volatilité des charges IA est de surdimensionner la centrale, en ajoutant des moteurs ou des turbines à gaz supplémentaires simplement pour faire face aux variations extrêmes.
Cependant, le surdimensionnement entraîne des inconvénients majeurs :
- Émissions installées plus élevées
- Efficacité opérationnelle réduite
- Consommation de carburant accrue
- Empreinte physique et dépenses d’investissement plus importantes
- Entretien accru des actifs sous-utilisés
Limites des batteries
Les systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS) peuvent aider face à certaines fluctuations, mais les variations ultra-rapides des charges IA dépassent leurs capacités typiques :
- Les limites du taux de décharge (C-rate) restreignent la vitesse d’absorption ou de restitution de la puissance
- Les cycles rapides entraînent une surchauffe et un stress thermique
- La dégradation s’accélère fortement, entraînant des dépenses d’investissement répétées
SHIELDX™ gère les régimes transitoires IA à leur source, permettant aux opérateurs de dimensionner correctement leurs centrales au lieu de construire des capacités surdimensionnées. Il offre la réactivité nécessaire à l’échelle IA, sans la dégradation continue, ni les cycles de remplacement associés aux batteries.
Protection des deux côtés de la chaîne d'alimentation
SHIELDX™ crée une couche continue de stabilisation, protégeant la centrale des charges du centre de données et protégeant aussi le centre de données de toute perturbation au niveau de la centrale.
1. Protection contre les surcharges IA
Les charges IA peuvent augmenter ou diminuer de plusieurs mégawatts presque instantanément, bien plus vite que toute technologie de production d’électricité ne peut suivre.
Pendant ces surcharges, SHIELDX™ injecte instantanément de la puissance active, donnant ainsi le temps au parc de production de prendre le relais.
Lorsque la charge diminue, l’excédent d’énergie produit pendant la descente est absorbé et stocké momentanément sous forme d’énergie cinétique.
Le profil vu par la centrale est lissé et contrôlé. Cela :
- Prévient les baisses de fréquence
- Réduit le stress thermique et mécanique
- Maintient le parc de générateurs en fonctionnement efficace et dans ses limites optimales de montée en charge
2. Protection lors des déclenchements de production
Si un moteur ou une turbine s’arrête de manière inattendue, SHIELDX™ injecte immédiatement de la puissance active tout en maintenant la tension et la fréquence stables. Cela garantit que :
- Les unités restantes reprennent la charge sans stress
- La réserve tournante se synchronise proprement
- Le centre de données ne subisse ni fluctuations de tension ni variations de fréquence
3. Stabilité et conditionnement continus
Que les perturbations proviennent du côté charge ou du côté production, SHIELDX™ réagit instantanément, sans être limité par les cycles de calcul ou les temps de réaction chimique des batteries, maintenant la tension et la fréquence à ±1 % et offrant une haute protection contre les défauts, ceci sans aucune dégradation de la performance tout au long de son cycle de vie.
Modulaire, évolutif, prêt au déploiement
Produits en stock, les systèmes SHIELDX™ permettent aux opérateurs de déployer une capacité de stabilisation à une vitesse sans précédent, que ce soit au stade de la conception de la centrale pour une protection maximale, ou comme solution de rétrofit pour des sites existants confrontés à des difficultés de performance face aux charges IA.
Disponible en formats conteneurisés et autonomes, SHIELDX™ s’intègre parfaitement aux constructions neuves mais peut aussi être installé sur des sites existants avec un minimum de perturbations.
Principaux avantages :
- Compatibilité parfaite avec les centrales mixtes, y compris les turbines à gaz, les groupes électrogènes à grande vitesse et les configurations hybrides.
- Adapté aux installations raccordées au réseau comme aux centrales îlotées.
- Construction en stock permettant une expédition en moins de 6 semaines.
- Déployable en rétrofit là où des lacunes de stabilisation se font déjà sentir.
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Let’s talk behind-the-meter (island) power for AI data centers
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