Năng lượng mặt trời cho AI đô thị
-- Phân chia tải trọng của một kỹ sư
Năng lượng mặt trời cho AI đô thị: Phân chia tải trọng của một kỹ sư
AI ở các thành phố thu hút năng lượng theo hai cách rất khác nhau và lưu trữ quang điện cộng với lưu trữ phù hợp với một trong số chúng tốt hơn nhiều so với cách khác. Các trung tâm dữ liệu và tính toán AI là tải trọng lớn, liên tục, luôn bật. Cạnh đô thị (camera giao thông, cảm biến, đèn đường thông minh, biển báo, tế bào nhỏ) là hàng ngàn tải nhỏ, không liên tục, chịu được độ trễ. Cùng một ngăn xếp công nghệ phục vụ cả hai, nhưng kiến trúc và tuyên bố trung thực khác nhau. Trang này phân tách hai, sau đó đưa ra phương pháp định cỡ mà chúng tôi sử dụng cho lần thứ hai, đó là phương pháp chúng tôi xây dựng phần cứng.
Hình ảnh nhu cầu, với một số thực
Báo cáo Điện lực 2024 của IEA ước tính rằng các trung tâm dữ liệu, AI và khai thác tiền điện tử đã tiêu thụ khoảng 460 TWh vào năm 2022, khoảng 2% điện năng toàn cầu và dự án con số kết hợp có thể vượt quá 1.000 TWh vào năm 2026-một mức tương đương với mức tiêu thụ hàng năm của Nhật Bản. Chúng tôi trích dẫn báo cáo đó thay vì tỷ lệ phần trăm tăng trưởng không có nguồn gốc, bởi vì nguồn gốc là sự khác biệt giữa một con số và một trang trí.
Class 1: trung tâm dữ liệu-nơi lưu trữ PV + giúp ích và nơi không
Đối với một trung tâm dữ liệu, lưu trữ PV cộng với đóng ba vai trò thực sự. Cạo đỉnh có nghĩa là xả pin trong các cửa sổ sạc theo yêu cầu để cắt đỉnh hóa đơn.Thung lũng lấp đầy có nghĩa là sạc từ PV vào giữa trưa, khi thế hệ dồi dào và rẻ tiền.Đi qua có nghĩa là giữ cho các tải trọng quan trọng tồn tại thông qua các sự kiện lưới.
Những gì nó không làm là thay thế công suất vững chắc cho một tải đào tạo liên tục. Công suất 1 MW tải liên tục với PV cộng với lưu trữ bốn giờ cần một mảng nhiều megawatt và lưu trữ quy mô MW (thứ tự số học cường độ, không phải là báo giá) và lưới điện hoặc thỏa thuận mua bán điện chắc chắn vẫn là nguồn cung cấp chính trong thực tế. Nếu một sân dự án là "năng lượng mặt trời trung tâm dữ liệu,"yêu cầu tính toán yếu tố năng lực trước bảng thuật ngữ.
Class 2: rìa đô thị-nơi năng lượng mặt trời độc lập là kiến trúc tự nhiên.
Tải trọng cạnh là nơi phần cứng của chúng tôi sống. Một camera giao thông rút ra một vài watt. Một cột đèn đường thông minh rút ra 10 - 60 W qua đêm. Một nút cảm biến rút ra dưới một watt. Những tải trọng này nhỏ, chúng ngồi ở nơi đào rãnh đắt tiền và kết nối lưới phải mất nhiều tháng cho phép và nguồn cung cấp DC đệm pin là tất cả những gì chúng cần. Lưu trữ PV cộng độc lập không phải là một sự thỏa hiệp cho họ; đó là câu trả lời đúng.
Phương pháp kích thước chúng tôi áp dụng, theo thứ tự:
- Cố định tải đầu tiên . Tổng công suất cố định × giờ hoạt động hàng đêm , cộng với một khoản trợ cấp 10 - 20% cho kiểm soát và thông tin liên lạc trên cao , bởi vì số tiền tên nơi undercount nó .
- Kích thước mảng từ tháng tồi tệ nhất , không phải là mức trung bình hàng năm . Sử dụng tháng cao điểm tối thiểu của trang web với hệ thống giảm 0,75 - 0,85 bao gồm các tổn thất về đất , nhiệt độ , hệ thống dây điện và bộ điều khiển . Một mảng có kích thước trên mặt trời trung bình hàng năm thất bại vào mỗi tháng 12 .
- Kích thước pin cho mục tiêu tự chủ . Ba đến năm ngày là phạm vi làm việc cho tải trọng cạnh ; mùa đông vĩ độ cao và khí hậu gió mùa di chuyển về phía trên . Dung lượng pin = ngày tự chủ × hàng đêm Wh ÷ độ sâu xả có thể sử dụng , là 0,8 - 0,9 đối với hóa học LiFePO4 (lithium iron phosphate) .
- Khớp bộ điều khiển với mảng . Các bảng Wp cao hiện đại trên dải 12/24 V cần MPPT (theo dõi điểm công suất tối đa) ; quy tắc tỷ lệ điện áp nằm trong hướng dẫn MPPT vs PWM của chúng tôi . tính toán kích thước bộ điều khiển () chạy toàn bộ phương pháp .
Phân phối thế hệ trên các tòa nhà đô thị
PV trên mái nhà và treo tường trên các tòa nhà văn phòng và trung tâm mua sắm cung cấp cho tải AI của tòa nhà trước tiên và yêu cầu về thứ tự cường độ tồn tại sau khi xem xét kỹ lưỡng một khi các giả định được đính kèm . Một tòa nhà thương mại cỡ trung cung cấp toàn bộ mái nhà cho PV (gọi nó là 1.000 m² diện tích mảng có thể sử dụng ở khoảng 150 W/m²) hạ cánh gần 150 kWp , với năng suất cụ thể là 1.200 - 1.500 kWh/kWp mỗi năm (phụ thuộc vào trang web) sản xuất theo thứ tự 180.000 - 225.000 kWh mỗi năm . Lợi ích thực sự là cấu trúc , không chỉ là năng lượng : thế hệ nằm cạnh tải , do đó tổn thất truyền tải co lại và tòa nhà có thể thay đổi mức tiêu thụ của chính nó so với đường cong PV .
Các nhà máy tập trung và lưới điện
Các nhà máy quy mô tiện ích ở ngoại vi thành phố cung cấp trực tiếp cho lưới điện đô thị , với việc lưu trữ phía lưới chuyển năng lượng mặt trời vào đỉnh nhu cầu AI . Điểm phối hợp ở đó là nhà điều hành lưới điện , không phải chủ sở hữu tòa nhà và các câu hỏi kỹ thuật (Kết nối , tỷ lệ đoạn đường nối , cắt giảm) thuộc về cuộc trò chuyện đó . Chúng tôi gắn cờ nó ở đây vì các tài liệu dự án thường làm mờ hai quy mô thành một " năng lượng mặt trời cho AI "tường thuật . Chúng là những dự án khác nhau
Trang này không bao gồm những gì
Trang này bao gồm các khái niệm và kiến trúc thiết bị cạnh phía sau lưu trữ PV cộng với tải trọng đô thị liền kề AI . Nó không bao gồm thiết kế EPC trung tâm dữ liệu , nghiên cứu kết nối tiện ích hoặc tối ưu hóa thuế quan ; đó là những cam kết cụ thể của dự án . Để triển khai đèn đường và thiết bị cạnh , của chúng tôi đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một là phần cứng mà phương pháp này sản xuất . Và tính kinh tế của việc cạo râu cao điểm sống trong thuế quan , không phải là công nghệ - mô hình hóa lịch biểu giá của bạn trước khi bạn mô hình hóa pin .