Дата-центри становлять загрозу для енергосистеми США

Довгий час великі комерційні дата-центри сприймались як суттєве, але цілком контрольоване навантаження на енергосистему. Однак нещодавно стрімке зростання потужності об’єктів і їх висока концентрація (адже привабливих територій для розміщення великих ЦОДів не так багато) призвели до того, що одного разу дата-центри ледь не спричинили локдаун на східному узбережжі США — й це без війни чи ракетних обстрілів.

За крок до локдауну 

Сама подія сталася ще 10 липня 2024 року, але її деталі стали відомі лише нещодавно. Того дня на одній із високовольтних ліній 230 кВ американського електроенергетичного оператора PJM Interconnection стався невеликий збій — повідомляє Північноамериканська корпорація з надійності енергопостачання (NERC) — спричинений порушеннями роботи системи захисту. Цей інцидент каскадно вплинув на інші енергосистеми, в результаті чого відбулася серія короткочасних відключень електроенергії, тривалістю всього кілька мілісекунд. Звичайні споживачі нічого не помітили, зате помітили дата-центри.

Річ у тім, що ця лінія є однією з основних для живлення так званої «Алеї дата-центрів» (Data Center Alley) — регіону з найвищою концентрацією ЦОД у світі. «Алея» розташована на східному узбережжі США, у районі Ашберн (округ Лаудон, штат Вірджинія). Тут, на площі близько 80 кв. км (що приблизно дорівнює площі міста Чернігів), розміщено близько двох сотень великих дата-центрів із загальною встановленою потужністю в кілька гігават. Коли сталося відключення основної мережі, понад 60 об’єктів сумарною потужністю 1,5 ГВт одразу ж перейшли на автономне живлення від дизельних генераторних установок (ДГУ), що спричинило різке зниження навантаження на мережу оператора і ледь не призвело до розбалансування, потенційно небезпечного локдауном на великій території.

Проблема в тому, що навіть за короткочасних збоїв дата-центри, які підтримують критичні навантаження, автоматично переходять на автономний режим живлення, а повертаються до основної лінії лише за командою оператора — саме людина, а не автоматика, ухвалює це рішення, що, зрозуміло, вимагає часу. У результаті електромережа оператора може надовго втратити дуже значну частину навантаження навіть через незначну помилку. У розглянутому випадку деякі дата-центри залишалися в автономному режимі кілька годин, хоча загроза відключень давно минула.

У багатьох експертів енергетичної галузі така ситуація викликає занепокоєння. У згаданому випадку проблем вдалося уникнути завдяки тому, що PJM та місцевий комунальний оператор Dominion Energy змогли оперативно зменшити обсяг енергії, що надходила в мережу з електростанцій, але надалі проблема може лише загостритись. Зокрема, згадана компанія Dominion повідомляє, що на кінець 2024 року в неї було законтрактовано 40 ГВт електричних потужностей під майбутні проєкти ЦОД — це суттєво більше, ніж зараз. І якщо інциденти з відключенням повторяться, то впоратися з ними за таких масштабів буде неможливо — жодна енергосистема у світі не здатна витримати різкі перепади в десятки гігават.

Різне бачення однієї проблеми? 

Вочевидь, проблему потрібно вирішувати, але як саме — наразі незрозуміло. Оператори електромереж пропонують дата-центрам якось «пережити» короткочасні відключення без переходу в автономний режим. Оператори ж ЦОДів дивляться на них із нерозумінням і справедливо стверджують, що навіть такі «незначні» стрибки можуть порушити роботу критично важливих сервісів і негативно вплинути на чутливу електроніку.

Зокрема, група операторів, до якої входять Amazon, Google та Meta, апелює до ризиків виходу з ладу систем охолодження та серверів, особливо чутливих до коливань напруги. «Відхилення від оптимального діапазону показників мережі знижує продуктивність, скорочує термін служби або пошкоджує компоненти, які не підлягають ремонту», — зазначено у спільній заяві коаліції. Та й взагалі — продовжують оператори ЦОД — забезпечте безперебійну роботу електромереж, і жодних перепадів не буде.

Енергетичні компанії загалом погоджуються, але висловлюються в тому дусі, що вже й так роблять усе можливе, а непередбачувані та дуже короткі відключення — це форс-мажор. У цілому, сторони поки що не можуть дійти згоди. На цьому етапі NERC створила робочу групу для моніторингу ситуацій із великими навантаженнями в мережах. Експертам групи належить оцінити, як дата-центри та інші великі споживачі енергії впливають на електромережі. За результатами, можливо, буде ухвалено збалансоване рішення, зокрема на законодавчому рівні. Очевидно одне — проблема існує, вирішувати її треба якнайшвидше, інакше навіть короткочасні збої в енергомережах завдаватимуть шкоди мешканцям цілих регіонів США.