Scegliere l’approccio Byop (Bring your own power) è solo il primo passo. Per favorire un’implementazione di successo, la generazione di energia, l’infrastruttura del data center, i requisiti della rete elettrica, i sistemi di controllo e le attività operative devono essere pianificati come un sistema integrato.
I fattori critici per un’implementazione di successo
I vincoli di potenza, i lunghi tempi necessari per ottenere la connessione alla rete elettrica e la crescita accelerata della domanda energetica da parte dei data center e delle applicazioni di AI stanno spingendo un numero crescente di gestori di data center a valutare l’approccio BYOP, con l’obiettivo di accelerare la disponibilità di energia e ridurre la dipendenza dalla capacità limitata della rete elettrica.
Scegliere il Byop, tuttavia, è solo il primo passo. Una volta presa la decisione, il modo in cui il progetto viene pianificato, progettato, integrato, validato e gestito incide sulla capacità di mantenere il vantaggio inizialmente previsto in termini di tempi di disponibilità dell’energia. Occorre concentrarsi su alcune priorità fondamentali, quali: il coordinamento tempestivo con i gestori della rete elettrica, le autorità competenti e i partner coinvolti; la progettazione integrata degli impianti di generazione e delle infrastrutture del data center; la modellazione e la validazione anticipata del progetto; l’impiego, laddove opportuno, di soluzioni standardizzate e prefabbricate; e la definizione di un modello operativo chiaro.
Perché il Byop richiede una pianificazione e un’esecuzione integrate
L’approccio BYOP modifica l’architettura operativa del data center, poiché integra la generazione di energia primaria nel sistema destinato ad alimentare i carichi IT critici. Questo comporta nuove responsabilità, o un ampliamento di quelle esistenti, in ambiti quali l’approvvigionamento del combustibile, il coordinamento con il gestore della rete, il rispetto dei requisiti sulle emissioni, l’integrazione dei sistemi di controllo e la gestione degli impianti di generazione.
Considerare la generazione elettrica, le infrastrutture elettriche, il raffreddamento, i sistemi di controllo e i carichi IT come ambiti di lavoro separati può aumentare il rischio di riprogettazioni nelle fasi avanzate del progetto, ritardi nelle autorizzazioni, conflitti tra i sistemi di controllo e problemi durante la messa in servizio.
Uno degli aspetti tecnicamente più rilevanti riguarda l’interazione tra i carichi di lavoro dedicati all’addestramento dell’AI e gli impianti di generazione in sito. Questi carichi possono infatti determinare variazioni di potenza rapide e ripetute, alle quali i generatori locali potrebbero non essere progettati per rispondere direttamente. Una rete elettrica estesa e interconnessa è generalmente in grado di assorbire meglio le variazioni del carico, grazie alla disponibilità di un insieme più ampio di risorse di generazione, inerzia complessiva, supporto della tensione e capacità di bilanciamento. Un impianto di generazione situato presso il data center, o nelle sue immediate vicinanze, dispone invece di capacità di risposta più limitate e può quindi risentire maggiormente delle rapide variazioni del carico elettrico.
Se queste interazioni non vengono analizzate e gestite adeguatamente, possono emergere rischi a livello di sistema: instabilità durante le variazioni rapide del carico, riduzione dell’efficienza, interventi intempestivi dei sistemi di protezione, conflitti tra i controlli della generazione, i gruppi di continuità (UPS), i sistemi di accumulo a batteria (BESS) e gli altri apparati, nonché limitazioni alla quota di potenza generabile e utilizzabile in modo affidabile.
Perché la modellazione e la validazione devono iniziare fin dalle prime fasi
I grandi progetti Byop connessi alla rete possono essere soggetti a requisiti specifici imposti dai gestori della rete o dai gestori della trasmissione, che richiedono modelli dettagliati del sistema e analisi approfondite. In funzione delle caratteristiche del progetto, gli studi possono includere modelli dinamici e di transitorio elettromagnetico (Electromagnetic Transient, EMT), analisi dei sistemi di protezione, verifiche della capacità di mantenere la connessione durante i guasti (Fault Ride Through, FRT), studi armonici e modelli delle apparecchiature e dei sistemi di controllo. Per le simulazioni EMT possono essere utilizzati strumenti specializzati come PSCAD.
La pianificazione delle attività di modellazione e validazione deve iniziare tempestivamente, definendo responsabilità, dati di riferimento, formati dei modelli, scadenze per la consegna, criteri di accettazione e modalità di gestione delle informazioni proprietarie dei fornitori.
Con l’evoluzione del progetto, i modelli devono rimanere coerenti con le apparecchiature selezionate, le versioni del firmware, la logica di controllo, le impostazioni delle protezioni e le modalità operative previste. I modelli as-built, ovvero aggiornati alla configurazione effettivamente realizzata, dovrebbero rappresentare fedelmente il sistema finale ed essere, ove possibile, correlati con i risultati dei test di fabbrica e delle prove di messa in servizio.
In questo contesto, gli strumenti di digital twin assumono un ruolo importante nella gestione del rischio di integrazione. Consentono infatti di individuare in anticipo eventuali incompatibilità tra layout fisico, architettura elettrica, sistemi di raffreddamento, logiche di controllo e strategie di espansione, prima che possano trasformarsi in criticità durante la messa in servizio.
La standardizzazione come leva per rispettare le tempistiche
Il vantaggio del BYOP nella rapidità di disponibilità dell’energia può essere compromesso se ogni progetto richiede una progettazione completamente personalizzata. Una volta definita l’architettura integrata, i team dovrebbero standardizzare gli elementi ripetibili, concentrando invece l’ingegneria su misura sui requisiti specifici del sito che incidono realmente sulle prestazioni, sulle autorizzazioni o sull’affidabilità.
Progetti di riferimento replicabili, interfacce standardizzate e soluzioni prefabbricate integrate in fabbrica possono ridurre le variazioni non necessarie, il carico di lavoro ingegneristico, la complessità degli approvvigionamenti e i rischi legati all’installazione e alla messa in servizio. Tra gli elementi che possono prestarsi alla standardizzazione figurano la distribuzione in media tensione, gli schemi di protezione, l’integrazione di UPS e BESS, i moduli di raffreddamento, le interfacce dei sistemi di controllo e le procedure di commissioning. Anche l’adozione di blocchi di capacità standardizzati può facilitare l’espansione per fasi, accompagnando la crescita dei carichi IT e l’aumento della potenza disponibile.
Il modello operativo: un aspetto spesso trascurato
Uno degli aspetti più frequentemente sottovalutati riguarda le competenze necessarie per gestire un impianto di generazione di energia primaria. Molti operatori di data center non dispongono infatti, internamente, di tutte le capacità richieste per condurre un impianto di questo tipo.
Il Byop introduce responsabilità che vanno oltre il perimetro tradizionale della gestione di un data center: controllo e dispacciamento della generazione, approvvigionamento del combustibile, pianificazione della manutenzione, coordinamento delle interruzioni, conformità alle normative sulle emissioni, obblighi di cybersicurezza e procedure di risposta alle emergenze.
È essenziale che queste responsabilità vengano assegnate prima della finalizzazione del progetto esecutivo e dei contratti. Nei modelli che prevedono il ricorso a terze parti o a produttori indipendenti di energia (Independent Power Producers, IPP), gli accordi contrattuali devono definire chiaramente gli impegni di capacità, le finestre di manutenzione, i protocolli di notifica delle interruzioni, i diritti di accesso ai dati, le condizioni per eventuali espansioni e i rimedi previsti in caso di mancato rispetto dei livelli di servizio concordati.
In sintesi: il successo del BYOP dipende dall’integrazione
Il BYOP può contribuire ad accelerare la disponibilità di energia per i data center, ma per preservare questo vantaggio è necessario coordinare in modo efficace la pianificazione della generazione elettrica, delle infrastrutture del data center, dei sistemi di controllo, dell’interfaccia con la rete e delle attività operative.
Considerare la generazione in sito come un asset separato, collocato a monte dell’infrastruttura del data center, aumenta il rischio di problemi di integrazione, capacità installata non utilizzabile, ritardi nella messa in servizio, lacune operative e perdita del vantaggio atteso in termini di tempi di disponibilità dell’energia.
Di Patrick Donovan, power systems research analyst di Vertiv.
