Единичный отказ линии электропередачи недалеко от Вашингтона, D.C., на этой неделе привел к тому, что более 3 гигаватт спроса со стороны дата-центров исчезли из сети PJM менее чем за минуту, вызвав скачки напряжения, из-за которых по всему региону начал мерцать свет.

На стабилизацию инцидента потребовалось более 11 минут, и он вновь вызвал обеспокоенность устойчивостью крупнейшей энергосети в United States, поскольку дата-центры ИИ быстро расширяются и создают новые нагрузки для инфраструктуры, построенной для другой эпохи.

Отказ линии электропередачи вызвал резкое падение нагрузки в PJM

PJM Interconnection, управляющая электроснабжением для 67 миллионов потребителей от New Jersey до Illinois, столкнулась со сбоем после выхода из строя линии электропередачи. В обычных условиях энергосеть восстанавливается после таких событий за секунды. В этом случае отказ запустил более широкую цепную реакцию.

Дата-центры в Северной Вирджинии, где расположена самая плотная в мире концентрация таких объектов, зафиксировали колебание напряжения и почти одновременно переключились на резервное питание. Примерно за 30 секунд из сети исчезло около 3.1 гигаватта спроса.

Затем сеть зафиксировала избыток в 3.49 гигаватта, прежде чем начала возвращаться к балансу, согласно данным Ting Labs, стартапа, который отслеживает качество электросети с помощью бытовых IoT-сенсоров.

Блэкаута не произошло, однако событие вызвало широкое мерцание света и показало, насколько быстро концентрированные нагрузки дата-центров могут влиять на стабильность энергосети. Ricardo de Azevedo, CTO ON.Energy, описал инцидент как “the canary in the coal mine.”

Отключение оказалось вдвое больше аналогичного события в 2024 году, когда 60 дата-центров одновременно сняли 1.5 гигаватта нагрузки с той же сети.

Дата-центры ИИ усиливают давление на энергетическую инфраструктуру

Согласно Synapse Energy Economics, дата-центры сейчас составляют около 6% нагрузки PJM. К 2040 году эта доля, как ожидается, вырастет до 24%.

Энергосети требуют почти идеального баланса между предложением и спросом. Когда крупные нагрузки отключаются одновременно, напряжение может проседать или резко расти, что затем может запускать дополнительные защитные отключения. Эта проблема особенно остра там, где множество крупных объектов сосредоточены в одном регионе, поскольку автоматизированное оборудование может реагировать на одно и то же возмущение почти в один и тот же момент.

Ali Zain Banatwala, старший специалист по рыночным моделям в Independent Electricity System Operator, сообщил Bitcoin World, что дата-центрам необходимо “sequentially either disconnect or reconnect”, а не действовать всем одновременно. Более упорядоченный процесс дал бы операторам сетей возможность заранее подготовить надежные процедуры.

Проблема не ограничивается PJM. Операторы энергосетей по всей United States, включая ERCOT в Texas, начинают требовать от крупных нагрузок, таких как дата-центры, “ride through” disruptions вместо отключения. Однако технология, необходимая для поддержки такого подхода, все еще внедряется в масштабах отрасли.

Системы с батарейной поддержкой нацелены на снижение волатильности сети

Стартапы, включая ON.Energy, разрабатывают системы бесперебойного питания, рассчитанные на целые кампусы дата-центров, а не только на серверы, но также на чиллеры и другое оборудование.

Такая система фактически помещает дата-центр за массивом батарей и продвинутым оборудованием преобразования электроэнергии. С точки зрения энергосети объект выглядит как стабильная и предсказуемая нагрузка, а не источник внезапной волатильности.

Система ON.Energy может поглощать колебания мощности, заряжая батареи во время скачков и выдавая энергию во время просадок, с реакцией, измеряемой миллисекундами. De Azevedo сообщил, что компания сейчас устанавливает 3 гигаватта своих систем в четырех кампусах дата-центров.

Такой подход также может позволить дата-центрам увеличивать или снижать вычислительные нагрузки, включая энергоемкое обучение ИИ, не нарушая работу энергосети. Он отражает переход от проектирования дата-центров только для собственной защиты во время сетевых возмущений к проектированию их как кооперативных участников энергосистемы.

Координация остается ключевой для планирования энергосетей

Отказ линии электропередачи на этой неделе не привел к катастрофе, но показал, как локальный инцидент может вызвать масштабную и быструю реакцию энергосети, когда крупные нагрузки дата-центров отключаются одновременно.

Потеря нагрузки в 3.1 гигаватта была вдвое больше сопоставимого инцидента в 2024 году. По мере роста числа дата-центров ИИ и их энергопотребления операторы сетей, девелоперы дата-центров и поставщики технологий сталкиваются с растущим давлением в вопросе координации того, как крупные нагрузки подключаются к сети и взаимодействуют с ней.

Возможные меры включают протоколы последовательного отключения и повторного подключения, а также системы прохождения возмущений с батарейной поддержкой, позволяющие объектам выдерживать колебания сети без немедленного отключения. Следующее испытание для операторов и владельцев дата-центров заключается в том, смогут ли эти практики быть стандартизированы до того, как более крупные кластеры инфраструктуры ИИ станут более значительной долей регионального спроса на электроэнергию.

FAQs

Q1: Что вызвало мерцание света в регионе Washington, D.C.?

Мерцание было вызвано скачком напряжения в сети PJM после того, как более 3 гигаватт нагрузки дата-центров отключились почти одновременно вслед за отказом линии электропередачи. Резкое падение спроса оставило в сети избыточное предложение, что привело к росту напряжения.

Q2: Насколько распространены события отключения дата-центров?

Такие события становятся более частыми. Инцидент на этой неделе был вдвое больше аналогичного события в 2024 году, когда 60 дата-центров отключили 1.5 гигаватта от той же сети. Эксперты, приведенные в отчете, заявили, что такие события будут учащаться по мере того, как дата-центры будут занимать большую долю сетевой нагрузки.

Q3: Что может помочь предотвратить будущие нарушения работы энергосети из-за дата-центров?

Потенциальные решения включают требование к дата-центрам отключаться или подключаться повторно последовательно, а не одновременно, а также внедрение технологий, таких как системы бесперебойного питания с батарейной поддержкой, которые позволяют объектам проходить через колебания сети без отключения.