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Des informations claires et approfondies, la clé de la disponibilité

Par Didier Payelleville d’ABB

Publication: 28 octobre

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Pour accroître la résilience et maîtriser l’augmentation exponentielle des coûts de l’énergie il faut se concentrer sur trois facteurs : une visibilité approfondie des composants, un raccordement intelligent au réseau, des infrastructures critiques élastiques...
 

L’émergence de l’intelligence artificielle dans les environnements commerciaux et la hausse de la dépendance du grand public aux technologies (services de streaming, e-mobilité et 5G, par exemple) provoquent une croissance exponentielle de la demande de données. Dans ce monde hyperconnecté, la fiabilité des DataCenters revêt donc une importance capitale. Didier Payelleville, responsable du segment DataCenter chez ABB en France, fait remarquer que les infrastructures actuelles des DataCenters devront être mieux contrôlées et s’appuyer sur des informations plus détaillées si elles souhaitent optimiser la gestion de leurs performances globales et enrayer la croissance effrénée de leur consommation d’énergie.

Pour aider les DataCenters à assurer leur résilience, ABB a identifié trois grands piliers : le raccordement intelligent au réseau à l’endroit où les installations rejoignent le réseau public d’électricité, l’élasticité des infrastructures critiques (c’est-à-dire des solutions flexibles destinées à garantir une utilisation maximale des équipements) et une visibilité approfondie des composants afin de simplifier les opérations et d’améliorer la fiabilité.

Raccordement intelligent au réseau

Didier Payelleville a mis en lumière le fait que la démocratisation des sources décentralisées (parcs éoliens, centrales solaires...) transforme le paysage de la production d’électricité et s’accompagnera d’un besoin de développement d’infrastructures de stockage sur batterie à grande échelle. L’énergie pourra ainsi être puisée dans une multitude de sources renouvelables, puis réinjectée dans le réseau de manière régulée. Les grands consommateurs d’énergie sont également invités à participer à la stabilisation du réseau, via des programmes de maîtrise de la demande en énergie (MDE). Certaines barrières qui entravaient la participation des DataCenters à ces programmes sont en train d’être abattues, selon Didier Payelleville :

« Les DataCenters s’inquiétaient de l’impact potentiel de la MDE sur la résilience des sites. L’adoption très lente des batteries lithium-ion était également un frein, qui a aujourd’hui tendance à s’effacer. Par le passé, on a pu entendre des rumeurs sur les risques d’incendie associés à ces batteries et sur l’écart de prix important entre ces dernières et les batteries traditionnelles au plomb-acide ».

« À mesure que le lithium-ion se démocratise, nous découvrons que les problèmes techniques relatifs aux risques d’incendie correspondaient à des usages spécifiques ou à des types spécifiques de batteries. En effet, les catégories chimiques du lithium-ion sont nombreuses. Par ailleurs, les tarifs vont considérablement baisser. C’est pourquoi ABB propose une solution d’UPS compatible avec le lithium-ion, qui laisse entrevoir les futures possibilités de la MDE », explique Didier Payelleville.

Les solutions de microréseaux (micro-grids) sont intéressantes pour les sites soucieux de fiabiliser leur alimentation électrique et cherchant à réduire leurs coûts et leurs émissions de carbone. En effet, les microréseaux assurent la résilience de l’alimentation électrique même en cas de forte pénétration des sources d’énergie renouvelable intermittentes de type éolien et solaire. Les systèmes numériques d’automatisation et de contrôle peuvent coordonner intelligemment les ressources et les charges énergétiques décentralisées afin de garantir un fonctionnement efficace.

ABB Ability™ peut garantir la stabilité d’un réseau électrique, même en présence d’une proportion importante d’énergie renouvelable en provenance de différentes sources, grâce à une coordination harmonieuse entre les sources d’énergie. Cette technologie assure aux propriétaires d’équipements de production d’énergie d’obtenir un panorama unifié et intégré de leurs ressources énergétiques décentralisées et de leur production d’énergie renouvelable.

Infrastructures critiques élastiques

« Le modèle « pay-as-you-grow » consiste à adopter une approche modulaire des infrastructures électriques, afin d’adapter la taille des différents blocs technologiques. L’UPS est un élément essentiel de l’infrastructure électrique des DataCenters », commente Didier Payelleville. Selon lui, la gamme d’UPS modulaires type DPA propre à ABB assure l’injection d’un volume d’électricité adaptable dans le flux d’énergie nécessaire au DataCenter.

« Les UPS modulaires s’adaptent selon la capacité et le niveau de résilience de vos exigences », poursuit-il, ajoutant que l’architecture parallèle décentralisée de la gamme DPA « intégre tous les composants critiques dans chaque module afin de maximiser la disponibilité ».

Selon Didier Payelleville, ABB apporte une influence majeure sur l’évolution du rendement des UPS. Certains modèles, comme le DPA 250 S4, enregistrent un rendement de 97,6 % et une réduction de 30 % des pertes de puissance par rapport aux autres produits similaires sur le marché. Une armoire peut accueillir jusqu’à six modules 50 kW pour une alimentation redondante de 250 kW N+1, et six armoires de 250 kW contenant jusqu’à 30 modules peuvent être mises en parallèle pour obtenir une alimentation propre et sans coupure de 1 500 kW. La topologie en boucle du réseau secouru garantit par ailleurs l’absence du moindre point de défaillance dans le système.

Visibilité approfondie des composants

Didier Payelleville explique que la visibilité approfondie de tous les composants vise à rendre les appareils plus intelligents. Au niveau des racks, par exemple, les systèmes de surveillance du courant peuvent examiner les data afin de produire des données extrêmement détaillées sur la consommation d’énergie, qui peuvent ensuite être analysées et exploitées.

« Avec nos disjoncteurs, nous avons la possibilité d’adopter une démarche de maintenance prédictive. Nous pouvons analyser l’usure de contact du disjoncteur et prévoir quand il devra être remplacé... Nous relevons ces données via la plateforme ABB Ability™, qui nous permet de visualiser des informations extraites de nos propres appareils et mais aussi d’appareils de la concurrence. Nous pouvons ainsi prendre des décisions plus pragmatiques », commente Didier Payelleville.

Autre exemple de solution intelligente récemment déployées : les cellules moyenne tension UniGear Digital d’ABB, qui exploitent les données transmises par les capteurs de courant et de tension des appareillages, ainsi que par les relais de protection et de contrôle, via une communication numérique IEC 61850, dans le but de garantir la fiabilité et les performances du réseau électrique. Cette solution apporte la flexibilité nécessaire pour varier les charges, alimentées par l’appareillage, sans avoir à devoir changer de transformateur de mesure de courant.

Les disjoncteurs Emax 2 d’ABB communiquent eux aussi directement avec la plateforme de cloud computing dédiée à la gestion de l’énergie, l’EDCS ABB Ability™, et réduisent nettement les pertes d’énergie.

D’autres solutions contribuant à approfondir la visibilité des composants incluent la solution « Asset Health » d’ABB, conçue pour optimiser les performances des appareillages. Quant à la solution « Swicom », elle réduit jusqu’à 30 % les coûts de maintenance des appareillages en surveillant et en diagnostiquant en temps réel les informations relatives au bon fonctionnement des équipements des circuits électriques.

La surveillance de l’état des équipements maximise la disponibilité et la fiabilité d’un réseau de distribution primaire et secondaire, car elle adopte une approche prédictive destinée à identifier les pannes potentielles avant leur occurrence. L’état de l’appareillage étant visible sans avoir à ouvrir les cellules, Swicom a également un impact bénéfique sur la sécurité du personnel.

Les données prises en temps réel renforcent la prise de décisions et l’analyse, optimisent les opérations et améliorent la qualité de la distribution électrique.

Les responsables de l’exploitation peuvent ainsi surveiller l’état de leurs installations par l’intermédiaire d’une IHM avec écran tactile ou d’une application mobile intuitive, tandis que la connexion au module ABB Ability™ Asset Health dédié aux circuits électriques (MyRemoteCare) garantit une visibilité et un suivi des équipements où qu’ils soient installés dans le monde.

Économies d’énergie

L’optimisation de l’intelligence et de l’automatisation permettra non seulement l’accroissement de la résilience, mais aussi l’amélioration du chiffre d’affaires des opérateurs de DataCenters. C’est ce qu’a récemment démontré l’un des principaux fournisseurs mondiaux d’équipements de réseaux de télécommunications, Ericsson. ABB a aidé cette société à automatiser et à contrôler les opérations des plateformes matérielles et logicielles de leur DataCenter, mais aussi des systèmes de gestion de l’électricité, du refroidissement et de l’énergie : gestion technique des bâtiments (GTB), systèmes de management de l’alimentation électrique (PMS) et systèmes de management énergétique (EMS). La mise en œuvre de la solution ABB Ability Data Centre Automation a donné des résultats impressionnants : 40 % d’économies d’énergie.

« Pour réduire la consommation d’énergie, il faut savoir exactement ce qui se passe. La plateforme ABB Ability offre un panorama global de chaque situation et facilite l’établissement de KPI reproductibles. Les sites de plus petite taille peuvent faire appel au système de contrôle de la distribution électrique (EDCS), une version réduite de la plateforme qui recueille les données transmises par les appareils de mesure et de surveillance et les disjoncteurs ABB. Ces solutions comparent les différents paramètres d’exploitation de plusieurs sites afin d’obtenir des informations cruciales. »

« Avec la plateforme ABB Ability, il est possible d’adapter la mise à disposition, une fonctionnalité intégrée à l’UPS DPA 500. S’agissant d’un UPS modulaire, elle peut fonctionner à 100 % mais, lorsque nécessaire, certains modules sont pilotés et mis en veille afin de réduire la consommation d’électricité, puis redéployés rapidement en cas de besoin. Cette approche réduit nettement les pertes des systèmes UPS. »

Résilience de proximité

Didier Payelleville a également rappelé qu’ABB s’est également intéressé, depuis plus de 2 ans déjà, à la résilience et à l’optimisation des infrastructures de proximité, en collaboration avec 2 autres leaders mondiaux que sont HPE et Rittal. Ces trois sociétés ont conçu ensemble le Secure Edge DataCenter (SEDC) destiné aux environnements industriels et de télécommunications, certifiant aux clients la mise à disposition et l’exécution de leurs ressources IT à proximité immédiate de leurs technologies d’exploitation, de leurs machines et de leurs équipements afin de mettre en œuvre des processus digitaux sûrs, fiables et présentant une faible latence.

Le marché des micro-DataCenters modulaires se développe rapidement. D’après 451 Research, il enregistre une croissance annuelle moyenne supérieure à 50 % sur les trois dernières années et continuera sur la même voie grâce à des initiatives telles que la 5G et la convergence actuelle des technologies informatiques et opérationnelles.

Dans ce contexte, le Secure Edge DataCenter permet la mise en œuvre d’un DataCenter résilient et clé en main, optimisé pour les environnements difficiles (jusqu’à un IP55), équipé d’alimentations secourues redondantes, d’un système de détection et d’extinction d’incendie et d’une distribution électrique interne évolutive sans coupure.

Il offre ainsi aux clients la possibilité de déployer des systèmes d’acquisition de données, des outils d’analyse et des processus de contrôle à proximité de leurs équipements industriels pour éviter les problèmes de latence, de sécurité et de fiabilité associés aux échanges de données entre systèmes informatiques distants.

L’avenir

Didier Payelleville prévoit donc que la demande de solutions de gestion intelligente de l’électricité dans les DataCenters va s’intensifier :

« Cela nécessitera des capacités de gestion accrues. Nous assisterons prochainement à l’évolution de l’alimentation électrique définie par logiciel, ou à l’essor du stockage et à la production d’énergie en local. Les sites DataCenters deviendront alors des acteurs jouant un double rôle, devenant producteurs de NégaWatts plus que consommateurs d’énergie », conclut-il.

http://new.abb.com/

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