سیستم «پاسخ‌گویی بار» گوگل: سازگاری مصرف مرکزداده با شبکهٔ توزیع برق
گوگل (Google) سیستم «پاسخ‌گویی بار» (Demand Response) جدید خودش را چندین بار با موفقیت آزمایش کرده است. برنامهٔ «پاسخ‌گویی بار» نوعی همکاری میان شرکت برق و مشتریان است. در این برنامه در هنگام کمبود برق، مشتری مصرف خود را کاهش میدهد. سیستم‌های پاسخ‌گویی بار برای کاستن از مصرف تأسیسات در هنگامی که شبکهٔ محلی مشکل تأمین برق دارد، وظایف پردازشی غیرفوری مرکزداده را به عقب می‌اندازند یا آن را به مکان دیگری منتقل می‌کنند.
گوگل می‌گوید این کارکرد در واقع توسعه‌یافتهٔ برنامه‌ای است که در سال ۲۰۲۰ آزمایش کرده است. برنامهٔ قدیمی وظایف پردازشی را به جایی منتقل می‌کرد که مصرف کردن انرژی در آنجا، انتشار کربن کمتری در پی داشته باشد.
سیستم جدید هم‌اکنون در شبکههای محلی تایوان و اورگان و سرتاسر اروپا در خدمت کاستن از مصرف برق است و گوگل دارد برنامهریزی میکند که آن را در مناطق بیشتری به اجرا درآورد. آنها به مشتریان خود اطمینان داده‌اند که استفاده کردن از این سیستم هیچ اشکالی در خدمات گوگل پیش نخواهد آورد.
تصویر (متحرک): پلتفرم محاسبات هوشمند کربن (Carbon-intelligent Computing) گوگل
«وارن مِرا» (Varun Mehra) مدیر برنامهٔ خدمات فنی شبکهٔ برق و «رایدن هاسه‌گاوا» (Raiden Hasegawa) دانشمند ارشد داده در تجزیه‌وتحلیل انرژی، در مطلبی در وبلاگ گوگل‌کلاود می‌گویند: «پلتفرم محاسبات هوشمند کربنِ (Carbon-intelligent Computing) ما از سال ۲۰۲۰ در دسترس است. ما از آن استفاده کرده‌ایم تا وظایف پردازشی و مصرف انرژی ناشی از آن را به مکان و زمانی منتقل کنیم که برق بدون کربن در شبکه موجود باشد. اکنون توانسته‌ایم از این قابلیت برای سیستم «پاسخ‌گویی بار» استفاده کنیم. ما برای اینکه بتوانیم انعطاف‌‌پذیریِ ارزشمند فراهم کنیم، مصرف برق مراکزدادهٔ‌مان را در هنگام ضرورت به‌شکل موقت کاهش می‌دهیم تا به شبکههای برق محلی کمک کرده باشیم خدماتشان را مطمئن و بهره‌ور عرضه کنند.»
آنها در وبلاگ می‌گویند شرکت‌های برق در هنگام کمبود ناچار می‌شوند به شبکهٔ خود مقداری ظرفیت برقِ سوخت فسیلی اضافه کنند که اغلب بیش از اندازه (Overloaded) است. از برنامهٔ پاسخ‌گویی بار (Demand Response) نیز استفاده می‌شود؛ ولی به‌ندرت و معمولاً در مواقع اضطراری. از سوی دیگر مراکزداده خوش ندارند با دستور شرکت برق در عملیات خود تغییری بدهند.
طرح گوگل برای انتقال بار پردازشی به مکان یا زمان دیگر، از امکاناتی که موجود هست استفاده میکند. همچنین به شرکت تأمین‌کنندهٔ برق اجازه میدهد برای این کار به‌آسانی درخواست بدهد.
آنها دربارهٔ چگونگی این فرایند نوشته‌اند: «وقتی ما از شرکت برق اطلاعیه‌ای دریافت می‌‌کنیم دربارهٔ حادثه‌ای که برای شبکهٔ برق محلی پیش‌بینی کرده‌اند، مثلاً وضعیت آبوهوایی که عرضهٔ برق را محدود میکند، می‌توانیم به سیستم برنامه‌ریزیِ پردازش جهانی خود دربارهٔ مکان و زمان آن حادثه هشدار بدهیم. آن هشدار الگوریتمی را فعال میکند که برای هر مرکزدادهٔ مشخص، دستورالعمل‌های ساعت‌به‌ساعت ایجاد میکند. این دستورالعمل‌ها وظایف پردازشی غیرفوری را در زمان رخ دادن حادثه محدود میکند. وظایف پردازشیِ محدودشده پس از سپری شدن حادثه، دوباره برنامهریزی می‌شوند.»
تصویر (متحرک): نمونهٔ عملی فرایند «پاسخ‌گویی بار» (Demand Response) در مرکزدادهٔ گوگل
در این کار انجام برخی وظایف به مرکزدادهٔ دیگر منتقل می‌شود؛ اجرای برخی دیگر نیز به‌‌سادگی به تعویق می‌افتد. مطلب وبلاگ توضیح میدهد این کار به‌گونه‌ای انجام می‌شود که خدمات تحت وب گوگل هیچ اشکالی پیدا نکنند؛ از جمله جست‌وجو، نقشه (Google Maps)، یوتیوب (YouTube)، ابر گوگل (Google Cloud)، همچنین برنامه‌‌های اداری مانند جیمیل (Gmail).
گوگل این سیستم را در زمستان سال ۲۰۲۲ ـ ۲۰۲۳ در اروپا آزمایش کرد که کمبود گاز قیمت انرژی را افزایش داده بود. آنها از این سیستم در هلند، بلژیک، ایرلند، فنلاند، دانمارک استفاده کردند تا در ساعت ۵ تا ۹ بعد از ظهر که اوج مصرف است، از نیاز انرژی تأسیسات خود بکاهند.
همچنین آنها در تابستان سال‌های ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ از این سیستم برای کمک به شبکهٔ برق ایزولهٔ تایوان استفاده کردند. گوگل با راهنمایی شرکت برق تایوان، مصرف برق مرکزدادهٔ خود را در ساعت اوج مصرف کاهش می‌داد.
در ایالات متحده نیز در اورگان و نبراسکا، گوگل توانسته است در رویدادهای شدید آبوهوایی از جمله گرما و طوفان زمستانی اخیر، با این سیستم از مصرف انرژی تأسیسات مرکزدادهٔ خود بکاهد.
در پی این آزمایش‌های موفق، گوگل می‌گوید دارد برنامهریزی میکند تا از این روش به‌شکل فراگیرتری استفاده کند.
وزارت انرژی ایالات متحده به‌تازگی پژوهشی منتشر کرده که نشان میدهد اجرای برنامهٔ پاسخ‌گویی بار از ضرورت سرمایه‌گذاری برای تولید برق بیشتر می‌کاهد.
کریس آلن (Chris Allen) مدیر منابع برق شرکت برق منطقه‌ای واسکو (Wasco) در اورگن در غرب آمریکا می‌گوید: «غرب ایالات متحده به دنبال اطمینان‌پذیری سیستم توزیع برق است. سیستم پاسخ‌گویی بار در هنگام روی دادن حوادث شدید محلی، امکانات ارزشمندی فراهم می‌سازد. آزمایش‌های گوگل و شرکت برق منطقه‌ای، قابلیت‌‌های سیستم پاسخ‌گویی بار را با موفقیت در مراکزدادهٔ گوگل در شهر دلس (Dalles) نشان داده است. برای گسترش و بهبود انعطاف‌پذیری و کامل شدن این قابلیت‌‌ها، ما مشتاقانه منتظر ادامهٔ این همکاری هستیم.»
لوسین ویگرز (Lucien Wiegers) مدیر بازرگانی شرکت انرژی Eneco Energy Trade در هلند می‌گوید: «آزمایش قبلی ما در هلند نشان داد چگونه مرکزدادهٔ گوگل می‌تواند به‌‌خوبی با وضعیت شبکهٔ برق سازگار شود. ازاین‌رو ما به همکاری با یکدیگر برای دست یافتن به نتایج امیدوارکننده ادامه خواهیم داد.»
تهیه‌شده در باشگاه مراکزداده. منبع:
– Google tests system to cut data center power use during grid problems (October 05, 2023)
خبرهای مرتبط:
ـ سیستم مایکروسافت برای به‌اشتراک‌گذاری انرژی باتری مرکزداده
ـ فناوری PowerExchanger برای به‌‌اشتراک‌گذاشتن انرژی باتری UPS با شبکهٔ برق ناپایدار مرکزداده
ـ UPS حساس‌به‌شبکه برای به‌‌اشتراک گذاشتن انرژی مازاد در سیستم برق مرکزداده
ـ مدل‌های اطمینان‌پذیری (Reliability) برای سیستم‌های برق مرکزداده
درج دیدگاه