Echte Nachhaltigkeit wird durch neue Kohlenstoffkennzahlen und finanzielle Kosten gemessen. Was sind also die Aspekte, die für den Betrieb einer USV über die gesamte Lebensdauer hinweg zu berücksichtigen sind? Von der Installation über die Inbetriebnahme bis hin zur Wartung – was fehlt in der bisherigen Kostenanalyse? Hören Sie sich unser Interview an, um mehr darüber zu erfahren, wie wir die Weichen stellen.
Einführung
Für jede Organisation ändern sich die Überlegungen zur Energienachhaltigkeit. Auf Ebene der Energieinfrastruktur wird die Nachhaltigkeit durch eine Kombination aus Kohlenstoffkennzahlen und finanziellen Kosten gemessen.
Das Erreichen echter Nachhaltigkeit in allen Unternehmen, die große Mengen Strom verbrauchen, muss als kurz-, mittel- und langfristiges Ziel bemessen werden. Als kritischer Teil der Stromversorgungskette, über Jahrzehnte hinweg betrieben, ist es von entscheidender Bedeutung zu verstehen, was für den USV-Betrieb über die gesamte Lebensdauer hinweg beachtet werden muss.
Das bedeutet, dass wir eine Reihe neuer Risiken und Chancen zu berücksichtigen haben.
Im folgenden Interview, welches vom Digital Infrastructure Network veranstaltet wird, wird die Lebenszyklusanalyse von der Installation bis zum Betrieb in einem sich wandelnden Geschäfts- und Regulierungsumfeld untersucht, um das zu thematisieren, was in der bisherigen Kostenanalyse fehlt.
Ambrose McNevin, Geschäftsführer von Tech Marketing Content, Journalist und ehemaliger Herausgeber von Data Centre Dynamics, spricht mit Keith Maclean-Martin, Technical Manager bei Piller UK Ltd.
Q&A
Ambrose McNevin: Um die manchmal vernachlässigten Aspekte von USV-Investitionen, -Besitz und -Betrieb zu beleuchten: Wurde das Risiko im Zusammenhang mit einer nachhaltigen Infrastruktur neu definiert?
Keith Maclean-Martin: Bislang dachten die Kunden bei Risiken an finanzielle und technische Risiken und die Nachhaltigkeit wurde kaum oder gar nicht berücksichtigt.
Das ist heute nicht mehr so.
Die Risiken müssen anhand der gemessenen Kohlenstoffkosten in neuen und aufkommenden Nachhaltigkeitskriterien, Messgrößen, Methoden, Standards und Finanzergebnissen betrachtet werden. Dabei geht es vor allem um langfristige Berechnungen über die gesamte Lebensdauer. Es hat sich gezeigt, dass die Menschen selbst bei langfristigen Infrastrukturinvestitionen nicht sehr gut darin sind, über Jahrzehnten zu denken, welches die typische Lebensdauer der Anlagen ist.
Vergleich der Reparaturkosten und Emissionen
Weltweite Aufsichtsbehörden verfügen über Leitlinien zur Bereitstellung nachhaltiger Energie für jedes Unternehmen. Dazu gehört IEEE 1547 für die Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz. Die baldige Neufassung der europäischen Energierichtlinie, die unter anderem darauf abzielt, Gebäude energieeffizienter zu machen.
Die Welt steht vor einer Umweltkatastrophe, und das Nichteinhalten der richtigen Maßstäbe und Methoden zur Einhaltung der neuen Emissions- und Effizienzstandards könnte zu hohen Gebühren und im schlimmsten Fall zu Strafen führen.
Ambrose McNevin: Lassen Sie uns noch ein wenig näher darauf eingehen – welche Faktoren spielen eine Rolle?
Keith Maclean-Martin: Die Nachhaltigkeit sollte in drei Stufen unterteilt werden, welche die Kohlenstoffauswirkungen über die gesamte Lebensdauer abdecken, ähnlich wie es bei finanziellen Analysen mit den Gesamtlebenskosten geschieht. Der Kohlenstoff vor der Installation, der Kohlenstoff während der Nutzung und der Kohlenstoff nach der Nutzung, um zu recyceln und zu entsorgen. Die bei weitem wichtigste und am meisten übersehene Phase ist der Kohlenstoff während der Nutzung.
Ambrose McNevin: OK, denken die Leute also genug über die Kohlenstoffkosten während der Wartung und der durchschnittlichen Reparaturdauer nach?
Keith Maclean-Martin: Die Lebensdauer von Anlagen kann bis zu 25 Jahre betragen. Die Kohlenstoffkosten für die Wartung mögen offensichtlich erscheinen – außer in Bereichen wie dem Austausch von Komponenten und der Störungsbeseitigung. Für all diese Komponenten und zusätzlichen Besuche müssen Kohlenstoffkosten einkalkuliert werden. Jede Störungsbeseitigung verursacht Kohlenstoffkosten, welche die Logistik der Besuche vor Ort und, was ebenso wichtig ist, die Herstellung der Komponenten und die Lieferketten einschließen. Dank des technischen Fortschritts werden bei einigen USV-Anlagen regelmäßig komplette Stromversorgungseinheiten ausgetauscht, um einen Fehler zu beheben – diese werden dann zur Reparatur an den Hersteller zurückgeschickt und anschließend als Ersatzteil an den Standort geliefert.
Ausfälle der Anlagen im Feld
Ambrose McNevin: Inwiefern ist das wirklich eine nachhaltige Philosophie?
Keith Maclean-Martin: Die Nachhaltigkeit der Anlagen muss unter dem Aspekt betrachtet werden, wie sich die Zuverlässigkeit der Analgen auf den Betriebskohlenstoff auswirkt, da häufige Ausfälle mehr Wartungsarbeiten und den Austausch von Komponenten erfordern.
Routinemäßige Wartung und Ausfallzeiten: Über 20 Jahre
Ambrose McNevin: Sollten wir nicht versuchen, Nachhaltigkeit durch verlässliche Qualität zu erreichen?
Keith Maclean-Martin: Wir können davon ausgehen, dass die Nachhaltigkeitsagenda dazu führen wird, dass energieintensive Industrien damit rechnen müssen, dass neue Audits hinsichtlich Energieverbrauch und Effizienz im Rahmen von Berichterstattungsregelungen Teil ihrer täglichen Arbeit werden.
Ambrose McNevin: Was ist das neue Energiedreieck?
USV Stromspeicher – das Stromdreieck
Keith Maclean-Martin: Die Strominfrastruktur wurde so konzipiert, dass der Strom vom Netzbetreiber in eine Richtung fließt und auf einem linearen Weg zum Verbraucher gelangt.
Vereinfacht ausgedrückt, war das nationale Stromnetz so konzipiert, dass der Strom von den Kraftwerken durch das Netz bis zum Verbrauchspunkt fließt.
Die Einführung der erneuerbaren Energieerzeugung und der Energiespeicherung am Verbrauchsort hat den Stromfluss verändert und das Modell verkompliziert. Netzbetreiber auf der ganzen Welt haben erkannt, dass inverterbasierte Ressourcen (Invertor Based Resources, IBR), Übertragung und Verteilung nur noch komplexer werden.
Das ursprüngliche Leistungsdreieck erlaubte es der Energiespeicherung, die Last zu versorgen, wenn kein Netz verfügbar war.
Mit dem neuen Stromdreieck wird der Strom vom Energiespeicher direkt ins Netz eingespeist. Dies bietet enorme Möglichkeiten zur Unterstützung des nationalen Stromnetzes für die Bereitstellung nachhaltiger Energie.
Ambrose McNevin: Warum ist das für die Kostenkalkulation – Kohlenstoff und Finanzen – relevant?
Keith Maclean-Martin: Rechenzentren haben eine riesige Infrastruktur installiert, die eingebettete Erzeugungs- und Energiespeicherkapazitäten umfasst. Diese Energiekapazitäten werden selten zu mehr als einem Bruchteil der vorgesehenen Leistung genutzt, um die kritische Last zu schützen. Es besteht die Möglichkeit, einen Teil dieser Anlagen zu nutzen, ohne die Kohlenstoffbelastung der Komponenten zu erhöhen und so die Kohlenstoffbelastung eines Standorts zu verringern.
Es gibt verschiedene Modelle, um dies zu erreichen, z. B. die Verringerung der aus dem Netz entnommenen Energie zu Zeiten der Kapazitätsspitzen oder sogar die Einspeisung echter Energie in das Netz, die auch von anderen genutzt werden kann.
USV und Energiespeicherung – Integration mit erneuerbaren Energien/Netzen/Microgrids
Ambrose McNevin: Warum ist die USV-Infrastruktur so wichtig für die Bereitstellung von bedarfsgerechter und planbarer Energie?
Keith Maclean-Martin: Netzbetreiber wissen, dass sie die Nutzung der intermittierenden erneuerbaren Energieerzeugung sorgfältig ausbalancieren und gleichzeitig eine ausreichende Reserve für dynamische Veränderungen vorhalten müssen.
Sie verlagern ihren Schwerpunkt auf die Netzinfrastruktur und die Planung des Übergangs zu einer nachhaltigen Energiezukunft. Die Netzbetreiber prüfen bereits den Einsatz von abschaltbarer Leistung durch Demand Side Response-Dienste, die eine größere Flexibilität bei der Steuerung des Netzes ermöglichen.
Es gibt Umstände, unter denen die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien abgeschaltet werden muss, da der Strom nicht genutzt oder gespeichert werden kann, was das Netz nur destabilisieren würde.
Rechenzentren, die über die richtige USV-Infrastruktur verfügen, können sich an diesen Diensten beteiligen, Einnahmen erzielen und das nationale Stromnetz dabei unterstützen, möglichst nachhaltigen Strom zu liefern.
Ambrose McNevin: Energiespeicherung ist entscheidend – kann sie nachhaltig sein?
Keith Maclean-Martin: Die Energiespeicherung spielt sicherlich eine Schlüsselrolle bei der Verwirklichung nachhaltiger Ziele auf allen Ebenen der Infrastruktur. Die Entwicklung verschiedener Batteriesysteme wird darüber entscheiden, wie nachhaltig diese Produkte sind.
Auswirkungen der Auswahl des Energiespeichers
Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass sie auch einen Wechselrichter benötigen, um netzbetriebene elektronische Geräte mit Strom zu versorgen. Diese Geräte werden zwar von der USV mitversorgt, müssen aber bei den Zuverlässigkeits- und Kohlenstoffverbrauchskennzahlen berücksichtigt werden.
Langfristig werden sich neue Technologien wie Festkörperbatterien, mit grünem Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen, bei denen der Wasserstoff aus überschüssigen EE-Kapazitäten erzeugt wird, oder die Kernfusion etablieren.
Es könnte eine Zeit kommen, in der die bestehenden Technologien überflüssig sind. Wir können nicht einfach warten, bis diese Technologien entwickelt und in großem Maßstab eingesetzt werden. Wir müssen heute die besten Entscheidungen für eine nachhaltige Energieinfrastruktur treffen, denn dies ist der Schlüssel zur kurz- und langfristigen Nachhaltigkeit, jetzt und in den kommenden Jahrzehnten.
Ambrose McNevin: Wir müssen uns mit verschiedenen Energiequellen und Anwendungen wie Microgrids befassen – welche Rolle spielt die USV?
USV und Energiespeicherung – Integration mit erneuerbaren Energien/Netzen/Microgrids
Keith Maclean-Martin: Mit dem Wachstum der Einrichtungen verlagert sich die Energieinfrastruktur außerhalb des Rechenzentrums. Die Entwicklung von Microgrids ermöglicht die Integration mehrerer erneuerbarer Erzeugungsquellen und dekarbonisiert die genutzte Energie. Die USV wird eine wichtige Rolle bei der Verwaltung der Stromqualität und der Ausgewogenheit der Erzeugungsquellen zur Unterstützung der Last spielen. Microgrids, ob inselartig oder integriert, entwickeln sich rasch. Die USV kann auch eine einzigartige Rolle bei der Isolierung und Verringerung des Risikos von Störungen spielen, wenn das nationale Stromnetz den Betrieb am jeweiligen Standort beeinträchtigt.
Ambrose McNevin: Wie wichtig sind Berechnungen der Gesamtkapitalrendite für die Kostenanalyse in einer sich verändernden Energielandschaft?
Der Betrieb bei Mittelspannung löst viele der aufkommenden Probleme
Keith Maclean-Martin: Die Energielandschaft verändert sich sehr schnell, da Emissionen zwischen 2013 und 2020 um 65 % gesenkt werden sollen. Das National Grid hat sich für die nächsten 10 Jahre wichtige Ziele gesetzt, um die von der Regierung angekündigten Ziele zu erreichen. Dies bedeutet, dass die Stromerzeugung im Netz dekarbonisiert und bis 2035 ohne fossile Brennstoffe erfolgen wird. In dem Maße, wie Regierungen auf der ganzen Welt neue politische Maßnahmen einführen und neue Ziele festlegen, wird die Art und Weise, wie wir diese Energie nutzen, immer strengeren Vorschriften unterlegen sein. Dies könnte dazu führen, dass gegen leichtfertige Maßnahmen, die natürliche Ressourcen verschwenden, Strafen verhängt werden.
Wenn wir jetzt in die richtige Infrastruktur investieren, können wir die nationalen Ziele unterstützen und großen Stromverbrauchern helfen, sich leichter bei Partnerm der Energieversorger zu integrieren, während wir gleichzeitig von Anreizen profitieren und potenzielle Kohlenstoffstrafen in der Zukunft vermeiden können. Dies ist die Grundlage für eine echte finanzielle und nachhaltige USV-Rendite über die gesamte Lebensdauer hinweg.
Über Piller
Piller wurde 1909 von dem Ingenieur Anton Piller in Hamburg, Deutschland, gegründet. Piller beschäftigt weltweit rund 1000 Mitarbeiter und hat seinen Hauptsitz in Osterode bei Hannover, Deutschland, mit Niederlassungen in Europa, Amerika, Asien und Australien. Piller nimmt eine einzigartige Position ein, da es das einzige Unternehmen ist, das beide Arten von elektrisch gekoppelten USV-Technologien und mit kinetischer Energiespeicherung oder Batterieoptionen herstellt. Das Unternehmen stellt außerdem Bodenstromaggregate für Flugzeuge, 50/60Hz-Frequenzumrichter, Transferschalter und spezielle Schiffsgeneratoren her. Mit mehr als 7000 installierten kinetischen Energiespeichern und über 6000 Hochleistungs-USV-Einheiten verfügt Piller über mehr als 300 Servicemitarbeiter, die Kunden in 24 Ländern betreuen. Die Piller-Gruppe ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft des multidisziplinären, weltweit tätigen britischen Maschinenbau- und Industriekonzerns Langley Holdings Plc. Im Jahr 2016 akquirierte Piller den Spezialisten für Schwungrad-Energiespeicher Active Power Inc. Piller Power Systems ist Teil von Langleys Power Solutions Division.
