Prognozuje się, że w miarę wdrażania sieci 5G będzie rosnąć zużycie energii przez firmy telekomunikacyjne. Ale bez obaw – technologia konwersji zasilania prądem stałym pomaga zminimalizować koszty energii, ograniczyć emisję dwutlenku węgla i skutecznie zaspokoić gwałtowny wzrost zapotrzebowania konsumentów na dane.
Wyniki badań przeprowadzonych przez Vertiv i 451 Research sugerują, że do 2026 r. technologia 5G może przyczynić się do zwiększenia zużycia energii przez sieci telekomunikacyjne nawet o 170%. Przy czym rozbudowa centrum danych makro, węzłowych i sieciowych nie pociąga za sobą wdrażania najbardziej energooszczędnych topologii systemów zasilania i dlatego korzyści płynące z technologii 5G mogą być uszczuplone przez koszty eksploatacji rozwijającej się sieci.
Jednak rozbudowa sieci związana z 5G budzi nie tylko finansowe obawy operatorów telekomunikacyjnych. Ogromna ilość nowego sprzętu komunikacyjnego potrzebnego zarówno w nowych, jak i istniejących obiektach sprawia, że cennym zasobem staje się powierzchnia i malejąca ilość miejsca na instalację systemów zasilania, mimo że 5G wymaga znacznie większej ilości energii.
Zwiększony pobór mocy prawdopodobnie utrudni również realizację planowanych celów w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla i przestrzegania przepisów dotyczących ochrony środowiska. Unia Europejska ogłosiła, że centra danych i telekomunikacja, które odpowiadają za około 2% zanieczyszczeń na świecie, powinny do 2030 roku stać się neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla.
Jak zatem firmy telekomunikacyjne mogą rozwiązywać problemy kapitałowe, operacyjne i środowiskowe związane z technologią 5G? Jedną z odpowiedzi jest technologia konwersji prądu stałego.
Maksymalizacja sprawności konwersji dzięki właściwej topologii zasilania DC
Wszystkie urządzenia elektroniczne do działania potrzebują zasilania prądem stałym, niezależnie od tego, czy jest ono dostarczane przez konwerter AC/DC zintegrowany z serwerem, zasilacz do ładowania laptopa, czy scentralizowany system zasilający cały obiekt.
Od początków istnienia telekomunikacji większość sprzętu telekomunikacyjnego jest zasilana prądem stałym o napięciu 48 V.
Topologia systemu 48 V DC nadal oferuje dużo zalety pod względem konwersji wydajności dzięki prostocie i minimalnej liczbie etapów konwersji.
Każdy etap konwersji skutkuje stratą energii. W związku z tym ograniczenie liczby kroków konwersji do minimum nabiera zasadniczego znaczenia z punktu widzenia oszczędzania energii.
To jeden z powodów, dla których zasilanie 48 V DC staje się topologią wybieraną w projektach Open Compute Project. W tym zastosowaniu w każdej szafie rackowej znajduje się zasilacz 48 V DC.
Jednak w przypadku dużych obiektów telekomunikacyjnych bardziej zasadne z punktu widzenia całkowitego kosztu posiadania jest zastosowanie scentralizowanego systemu zasilania. Ale im większy obiekt, tym większa jest odległość przesyłu energii z systemu rezerwowego do zasilanych urządzeń.
W przypadku napięcia 48 V DC dłuższa ścieżka owocuje spadkiem napięcia i stratami energii. Problem ten można rozwiązać, stosując grubsze kable miedziane, ale koszt kabli i ich instalacji jest znaczny.
Wydajniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie urządzeń telekomunikacyjnych z zasilaniem 400 V DC w połączeniu z systemem rezerwowym 400 V DC.
Teraz spadek napięcia nie jest już problemem. Zastosowanie cieńszych kabli ogranicza straty energii do minimum. Topologia systemu zasilania 400 V DC jest taka sama jak w przypadku systemów 48 V DC i dlatego jest bardzo atrakcyjna z punktu widzenia wydajności, konserwacji i niezawodności.
Korzyści: efektywność energetyczna i elastyczność
Wielu operatorów centrów danych i telekomunikacyjnych, mając na uwadze te korzyści, zamierza wprowadzić centralne zasilanie 400 V DC. Chociaż oferta telekomunikacyjnych rozwiązań sprzętowych zasilanych prądem 400 V DC jest ograniczona a sam sprzęt dość drogi, to istnieje sposób, aby zacząć korzystać z zalet zasilania 400 V DC już dziś.
Dzięki systemom konwerterów Vertiv™ NetSure™operator może korzystać ze zwykłego systemu zasilania 400 V DC (NetSure™ HVT) z akumulatorami jako głównym systemem zasilania rezerwowego w miejscu instalacji i nadal wspierać zarówno nową, jak i istniejącą infrastrukturę 48 V DC.
Konwerter oferuje moc 105 kW sprawnej konwersji z zasilania 400 V na 48 V i wiele punktów dystrybucyjnych do zasilania sprzętu 48 V DC — wszystko z poziomu jednej szafy. System 400 V DC i akumulatory można zainstalować z dala od obciążenia i zwolnić miejsce w obiekcie na nowy sprzęt komunikacyjny.
Korzyści dla operatorów obejmują konwersję o wysokiej sprawności energetycznej, która zmniejsza zużycie energii i koszty operacyjne, a także elastyczność w dużych obiektach i centrach danych.
Rozwiązanie pomaga zmniejszyć koszty okablowania o 90% i wykorzystać cenną, dostępną przestrzeń na wdrożenia większej liczby urządzeń sieciowych. Oszczędności na kablach mogą być znaczące, biorąc pod uwagę wielkość globalnego rynku kabli miedzianych, który według prognoz do 2023 roku ma być wart 50,8 miliardów dolarów.
System konwertera Vertiv™ NetSure™ 400/48 V DC
Operatorzy centrów przetwarzania danych i telekomunikacji muszą rozbudować swoją infrastrukturę, aby nadążyć za gwałtownym wzrostem ruchu danych. Operatorzy, którzy wdrażają technologię obejmującą wiele topologii zasilania, mogą ponosić niepotrzebne nakłady, co wpłynie na opłacalność biznesową 5G.
Nadszedł czas, aby rozważyć przejście na system zasilania prądem stałym 400 V. Technologia konwersji zasilania prądem stałym sprawia, że migracja jest dziś łatwiejsza niż kiedykolwiek wcześniej.
