Дата-центры становятся угрозой для энергосистемы США

Долгое время крупные коммерческие дата-центры воспринимались как существенная, но, вполне контролируемая нагрузка на энергосистему. Однако с недавнего времени быстрый рост мощности объектов и их высокая концентрация (ведь привлекательных территорий для размещения огромных ЦОД не так много) привела к тому, что дата-центры однажды чуть не вызвали локдаун на восточном побережье США и это без войны и ракетных обстрелов.

За шаг от локдауна 

Сама история случилась еще 10 июля 2024 года, но ее детали стали известны совсем недавно. В тот день оборудование защиты на одной из высоковольтных линий 230 кВ американского электрического оператора PJM Interconnection произошел небольшой сбой — сообщает Североамериканская корпорация по надёжности электроснабжения (NERC) — вызванный неполадками в системе защиты. Этот инцидент каскадно повлиял на другие электрические системы, в результате произошла серия кратковременных отключений подачи электроэнергии, длительностью всего несколько миллисекунд. Обычные потребители ничего не заметили, зато заметили ЦОДы.

Дело в том, что данная линия является одной из основных для питания т. н. «Аллеи дата-центров» (Data Center Alley) — региона с наибольшей концентрацией ЦОД в мире. «Аллея» эта находится на восточном побережье США, в местности Ашберн (округ Лаудон, штат Виргиния). Здесь на площади около 80 кв. км, что примерно равно площади города Чернигов, расположено около двух сотен крупных дата-центров, общей установленной мощностью в несколько гигаватт. Когда произошло отключение, основной сети, более 60 объектов, суммарной мощностью 1,5 ГВт сразу же перешли на автономное питание от дизельных генераторных установок (ДГУ), что вызвало резкое снижение нагрузки на сеть оператора и чуть не привело к разбалансировке, потенциально угрожающей локдауном на большой территории.

Проблема в том, что даже при кратковременных сбоях дата-центры, поддерживающие критичные нагрузки автоматически переходят на автономный режим питания, а вот возвращаются на основную линию только по команде оператора — именно человек, а не автоматика принимает решение, которое, само-собой требует времени. В результате электрическая сеть оператора может надолго лишиться очень большой части нагрузки даже из-за ничтожного сбоя. В рассмотренном случае некоторые дата-центры находились в автономном режиме по несколько часов, хотя угроза отключений давно миновала. 

У многих экспертов энергетической отрасли такое положение дел вызывает опасения. В описанном случае проблемы удалось избежать за счет того, что PJM и местный коммунальный оператор Dominion Energy сумели оперативно снизить объём энергии, поступающей в сеть с электростанций, но в дальнейшем проблема может усугубиться. В частности, упомянутая компания Dominion сообщает, что на конец 2024 года у нее было законтрактовано 40 ГВт электрических мощностей под будущие проекты ЦОД — это существенно больше, чем сейчас. И если инциденты с отключениями повторятся, то справится с ними при такой мощности будет невозможно — никакие электросети в мире не способны выдерживать резкие перепады в десятки гигаватт.

Неприятность эту мы переживем? 

Очевидно, что вопрос надо решать, но как именно — сейчас не вполне понятно. Операторы электросетей предлагают дата-центрам как ни будь «пережить» кратковременные отключения, без перехода в автономный режим. Операторы же ЦОДов смотрят на них с непониманием и резонно утверждают, что даже такие «незначительные» скачки могут нарушить работу критически-важных сервисов и негативно повлиять на чувствительную электронику.

В частности, группа операторов, в которую входят Amazon, Google и Meta, апеллируют к рискам выхода из строя систем охлаждения и серверов, особенно чувствительных к скачкам напряжения. «Отклонение от оптимального диапазона показателей сети, ухудшит производительность, сократит срок службы или повредит компоненты, не подлежащие ремонту», — сказано в совместном заявлении коалиции. И вообще — продолжают операторы ЦОД — обеспечьте бесперебойную работу электросетей и не будет никаких перепадов.

Электрические компании, в целом, согласны, но, высказываются в том ключе, что и так делают всё, что можно, а непредсказуемые и очень кратковременные отключения — это форс-мажор. В общем, стороны, пока, не могут прийти к единому видению. На данном этапе NERC создала группу для отслеживания ситуаций с большими нагрузками в сетях. Экспертам группы предстоит оценить, как дата-центры и другие крупные потребители энергии влияют на электросети. По результатам, возможно, будет принято сбалансированное решение, в т. ч. на законодательном уровне. Очевидно одно — проблема есть и решать ее надо как можно скорее, иначе даже от кратковременных сбоев в электросетях будут страдать жители целых регионов США.