Tecnología de iones de litio: el futuro de los centros de datos
A medida que la demanda de centros de datos aumenta considerablemente en la era digital, crece la necesidad de un diseño de centro de datos sostenible que mejore la eficiencia energética y reduzca las emisiones de carbono. El UPS de alto rendimiento es la clave para el desarrollo sostenible de los centros de datos. El UPS con baterías de iones de litio está ganando popularidad en el sector, ya que estas son más eficientes energéticamente, fiables, duraderas y económicamente rentables que las baterías tradicionales de plomo-ácido.
Noris network AG, una empresa con sede en Núremberg, proporciona soluciones personalizadas de tecnología de la información y telecomunicaciones para empresas y organizaciones de finanzas, manufactura, desarrollo de software y servicios públicos. Impulsada por la innovación, esta empresa se centra en diseñar y construir centros de datos altamente seguros y modernos para conseguir un éxito sostenible.
Para garantizar la fiabilidad y la rentabilidad de un centro de datos nuevo basado en Núremberg, la compañía noris network AG ha trabajado con su socio de larga data Wöhrle y con Huawei Digital Power para desplegar la solución SmartLi UPS de Huawei. Esta solución ofrece ventajas en términos de reducción de la superficie física ocupada, así como mejoras en la eficiencia energética.
Baterías de iones de litio para transformar los UPS
Actualmente, las baterías de iones de litio se aprovechan cada vez más para mejorar el rendimiento general de los UPS en los centros de datos. El sistema UPS que proporciona Wöhrle está equipado con la solución WISUS-Li (SmartLi de Huawei), que cuenta con una alta densidad energética y ocupa una superficie reducida. En comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, la solución WISUS-Li (SmartLi de Huawei) puede ahorrar un 70 % de superficie ocupada, lo que significa que hay más espacio para los armarios TI.
La solución WISUS-Li (SmartLi de Huawei) utiliza celdas de batería de fosfato de hierro y litio (LiFePO4), que son más seguras y estables, y funcionan con un sistema de gestión BMS inteligente de múltiples niveles para identificar fallos y solucionarlos por adelantado, lo que permite conseguir una gestión inteligente que simplifica enormemente el O&M y mejora la disponibilidad. Las baterías de plomo-ácido tradicionales son dispositivos no inteligentes. La instalación y el mantenimiento son más complejos, y los costes de O&M son más altos.
Las baterías de iones de litio pueden funcionar con seguridad dentro un rango más amplio de temperatura (típicamente, de 0 a 40 grados Celsius). Además, el tiempo de carga es un cuarto más corto que el de una batería de plomo-ácido, lo que permite contar con más ciclos de carga (hasta 5000 en lugar de los 300-500 de las baterías de plomo-ácido).
“Las baterías de litio tienen una vida útil más larga y son más resistentes a los ciclos que la tecnología tradicional de las baterías de plomo. Por tanto, son adecuadas para proporcionar energía equilibrada para la nivelación de picos de tensión”, ha dicho Markus Steiner, jefe de sistemas de Wöhrle Power Supply Systems GmbH, al resumir las ventajas de la tecnología de iones de litio.
Rentabilidad a lo largo de la vida útil
Para un operador comercial de servicios TIC como noris network AG, la rentabilidad es uno de los objetivos principales.
Aquí es donde la solución de Wöhrle puede marcar la diferencia a largo plazo. A pesar de que los costes fueron alrededor de un 20 % más altos que un sistema comparable con baterías de plomo-ácido a mediados de 2020, la solución WISUS-Li (SmartLi de Huawei) tiene un coste total de propiedad (TCO) significativamente positivo desde una perspectiva a largo plazo. El sistema basado en iones de litio puede reducir los costes totales hasta en un 35 % durante toda la vida útil, en gran medida debido a que la vida útil del dispositivo de almacenamiento de energía es significativamente mayor, así como por el ahorro en enfriamiento y la omisión del sistema de ventilación. “La consideración del coste total de propiedad es positiva debido a los precios más atractivos, especialmente porque la monitorización de celdas individuales ya está integrada en los sistemas de almacenamiento de litio. Con la variante de plomo, sería necesario realizar tareas de instalación y reparación, lo que genera mayores costes de operación”, ha dicho Markus Steiner.
Diseño redundante: la solución para los centros de datos
El centro de datos nuevo de noris network AG se ha diseñado en función de un concepto de celda de energía. En el caso de los consumidores con una necesidad de potencia combinada de un megavatio, la instalación se realiza por celda. La protección corre por cuenta de un sistema UPS WISUS-MS de Wöhrle, que se basa en un sistema UPS del fabricante Huawei, junto con WISUS-Li (SmartLi de Huawei), la solución modular de almacenamiento de baterías de litio para el sistema UPS. La redundancia está integrada en todo el sistema como un concepto de diseño. Los sistemas UPS tienen un diseño modular, y el rendimiento general está suministrado por dos armarios del sistema. En total, el sistema WISUS-MS podría conectar ocho unidades paralelas para formar un sistema con una producción total de 6.4 MW. Gracias a la configuración n + 1, podría fallar un total de dos módulos de alimentación sin poner en peligro la potencia total garantizada para la celda de energía. Los dispositivos de almacenamiento de energía se distribuyen en seis armarios con un buen rendimiento de 41 kWh por armario, lo que proporciona al sistema UPS un tiempo de solape de 10 minutos por celda de energía a carga completa.
Conclusión y experiencias
Mientras tanto, el centro de datos NBG6-BA2 de Núremberg ha entrado en funcionamiento. La instalación, la construcción y las pruebas de los sistemas UPS que admiten la tecnología de iones de litio se han realizado sin problemas. “Las ventajas de la mayor densidad de potencia, así como el peso menor y los requisitos reducidos de espacio, muestran claramente lo que implica la tecnología del litio. Para nosotros, la rentabilidad a lo largo de la vida útil es crucial. En este aspecto, los iones de litio han ganado claramente”, ha dicho Florian Sippel, director de operaciones de noris network AG.
La alta eficiencia del WISUS-MS de hasta un 97 % en el modo normal, así como el mantenimiento simple y la expansión fácil del sistema durante el funcionamiento (capacidad de intercambio en caliente), contribuyen a esto. El mantenimiento a distancia sin complicaciones a través de la conexión de red del sistema UPS vía SNMP y Modbus-TCP también es positivo.
