في المملكة المتحدة ، تواجه مزود الكهرباء الشبكة الوطنية أ مشكلة في كل مرة يكون هناك مباراة كرة قدم عليها (أو أي حدث تلفزيوني آخر يتم عرضه على نطاق واسع ، في هذا الشأن): خلال نهاية الشوط الأول ، أو استراحة تجارية ، يذهب عدد كبير من المشاهدين لتشغيل غلايات الشاي الخاصة بهم. هذا النشاط المنسق البريطاني للغاية يلفت شبكة الطاقة ، مما تسبب في طفرات في بعض الأحيان الآلاف من ميجاوات.
في تدريب الذكاء الاصطناعييمكن أن تحدث ظاهرة مماثلة كل ثانية. نظرًا لأن التدريب يتم تنظيمه في وقت واحد بين آلاف آلاف وحدات معالجة الرسومات في مراكز البيانات الضخمة ، ومع كل جيل جديد من GPU يستهلك كمية متزايدة من الطاقة ، فإن كل خطوة من الحساب تتوافق مع ارتفاع طاقة هائل. الآن ، تخرج ثلاث شركات على الأقل من حل لتنعيم الحمل الذي تراوحته الشبكة – لإضافة ضفاف المكثفات الضخمة ، المعروفة باسم Supercapacitorsإلى مراكز البيانات هذه.
يقول “عندما يكون لديك كل مجموعات GPU هذه ، وكلها مرتبطة معًا في نفس عبء العمل ، فسيتم تشغيلها وتتوقف في نفس الوقت. هذا تحول أساسي”. جوشوا بوجلنائب الرئيس وكبير المهندس المعماري لمركز البيانات في مورد معدات السلطة إيتون.
يمكن لهذه المسامير المنسقة أن تجهد شبكة الطاقة ، وتعد القضية بالأسوأ بدلاً من الأفضل في المستقبل القريب. يقول Buzzell: “المشكلات التي نحاول حلها هي نماذج اللغة التي ربما تتراوح ما بين 10 إلى 20 مرة ، وربما أكبر 100 مرة” من تلك الموجودة اليوم ، كما يقول Buzzell.
تستخدم أعباء عمل الذكاء الاصطناعي في بعض الأحيان الطاقة في رشقات قصيرة ، مما تسبب في تجربة شبكة الطاقة لتجربة حمولة متذبذبة بعنف [blue]. يمكن لبنوك المكثفات الفائقة تخزين الطاقة على مقاييس زمنية قصيرة [purple]الذي يعوض عن رشقات قوة الذكاء الاصطناعى ويخلق طلبًا أكثر سلاسة على الطاقة على الشبكة [red]. سيمنز الطاقة
يتمثل أحد الحلول في الاعتماد على إمدادات الطاقة الاحتياطية والبطاريات لشحنها وتفريغها ، والتي يمكن أن توفر طاقة إضافية بسرعة. ومع ذلك ، كما تتدهور بطارية الهاتف بعد دورات إعادة الشحن المتعددة ، تتحلل بطاريات الليثيوم أيون بسرعة عند الشحن والتفريغ بهذا المعدل المرتفع.
حل آخر هو استخدام العمليات الحسابية الوهمية ، التي يتم تشغيلها بينما لا توجد طفرات ، لتهدئة الطلب. هذا يجعل الشبكة تحمل حمولة أكثر اتساقًا ، ولكنها تضيع أيضًا الطاقة التي تقوم بعمل غير ضروري.
تخرج العديد من الشركات بحل جديد باستخدام بنوك المكثفات الفائقة. تحتوي المكثفات الفائقة على لوحين متوازيين ، مثل المكثفات العادية. لكن لديهم أيضًا طبقة كهربائية بين اللوحات ، أقرب إلى البطارية. ومع ذلك ، بينما تقوم البطاريات بتخزين الطاقة كيميائيًا ، تخزن المكثفات الفائقة الطاقة إلكتروستًا ، دون الحاجة إلى حدوث تفاعل. يتيح لهم هذا الشحن والتفريغ بسرعة ، مما يوفر نسخة احتياطية من الطاقة على مقاييس زمنية قصيرة لا تتحلل بشكل كبير بمرور الوقت. سيمنز الطاقة هو بيع e-Statcomبنك SuperCapacitor متصل بالتوازي مع الحمل على مستوى مركز البيانات بأكمله. يمكنهم شحن وتفريغ المقاييس الزمنية للميلي ثانية ، وتجول ما يصل إلى 75 ميجاوات لكل وحدة ، ووعد باستمرار ما بين 12 و 20 عامًا. تبحث الشركة حاليًا عن عملاء في مساحة مركز البيانات.
إيتون يبيع XLHV (من بين تكوينات أخرى) ، بنك SuperCapacitor بحجم وحدة واحدة من رف الخادم (156 × 485 في 605 ملليمتر عمق). يمكن للوحدة الواحدة توفير ما يصل إلى 420 كيلووات من الطاقة ، ويمكن أن تستمر أيضًا حتى 20 عامًا. يتم نشر بعض هذه المنتجات بالفعل في مراكز البيانات.
و دلتا الإلكترونيات هو بيع رف السعة السلطةبنك من مكثفات ليثيوم أيون وحجم واحد من الوحدة ، قادر على دعم حمولة 15 كيلووات لمدة تصل إلى 5 ثوان. يقول جاسون لي ، مدير المنتجات العالمية في Supercapacitors في Eaton: “إن المكثفات المختارة من Delta Electronics مختارة نوعًا من منتصف الطريق بين المكثفات الفائقة وبطاريات الليثيوم”.
هذه المنتجات وغيرها من هذه المنتجات يمكن أن تساعد في تهدئة تقلبات الحمل على الشبكة. يقول لي: “هذا جزء من أن يصبح مواطنًا جيدًا لشبكة”. “لذا ، بدلاً من رؤية كل هذا التقلب الذي يعود إلى الشبكة ، يمكننا أن نأخذ جميع النبضات والنقاط المنخفضة ونعيش فقط تلك التي توفرها المرافق أكثر أو أقل قوة متوسطة.”
يصبح هذا مهمًا بشكل خاص عند الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة. يعد مصدر الطاقة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح أكثر تباينًا من الزيت والغاز ، لأنه يعتمد على الطقس وعوامل أخرى. هذا يعني أنه ليس من السهل دائمًا منحدر امدادات الطاقة لأعلى أو لأسفل استجابةً لحمل متفاوت. تسمح الأحمال المتوقعة بتخطيط وتوفير أفضل ، مما يجعل تنفيذ نوع من آلية التنعيم ذات أهمية خاصة.
ومع ذلك ، يلاحظ لي ، هذا ليس الدواء الشافي. المكثفات الفائقة “لديهم مكانة. لن يحلوا محل البطاريات في كل مكان. لكن هذه الأحداث قصيرة الأجل [like AI power bursts]هذا تطبيق مثالي للمكثفات الفائقة. “
من مقالات موقعك
المقالات ذات الصلة حول الويب
