Volants d’inertie : équilibrage de courant efficace dès la première milliseconde

Date
12.04.2021

En cas de panne de courant, les alimentations sans interruption (ASI) sont essentielles au fonctionnement des centres de données. Comme la protec-tion de l’environnement est essentielle pour Bedag, nous recourons, en plus des ASI classiques, à des systèmes de stockage d’énergie à volant d’inertie sans batterie (ASI à volant d’inertie) qui se distinguent par une efficacité maximale.

Contrairement aux « microcoupures qui ne durent qu’une seconde ou moins, les pannes de courant de longue durée sont rares mais en tant qu’exploitant de centre de données, Bedag Informatique SA est préparé à toutes sortes d’urgences. En cas de panne totale, à la suite d’un orage ou d’une rupture de ligne par exemple, les alimentations sans in-terruption (ASI) assurent l’équilibrage du courant pendant au moins les sept premières secondes avant que nos installations auxiliaires d’alimentation ne prennent en charge l’alimentation à long terme. Cependant, le rôle des ASI n’est pas seulement important en cas de pannes totales : elles lissent également automatiquement les fluctuations du réseau lors des baisses de tension « normales » ainsi que lors des « microcoupures » mentionnées plus haut, qui peuvent se produire plusieurs fois par an dans la ville de Berne.

ASI à volant d’inertie vs ASI conventionnelles
Pour cet équilibrage de courant à court terme, nous utilisons deux types différents d’alimentations sans coupure : des ASI à volant d’inertie et des ASI conventionnelles. Alors que ces dernières sont alimentées par des batteries, les ASI à volant d’inertie stockent l’énergie de rotation générée par l’accélération d’un volant d’inertie. Outre le stockage d’énergie, la principale différence entre les deux systèmes réside dans leur efficacité car, en dehors de l’accumulateur, les composants sont identiques.

Notre système de stockage d’énergie à volant d’inertie - un ActivePower Clean Source 1500iC que nous utilisons depuis dix ans - a un rendement de 98 %. Dans l’exploitation d’un système d’alimentation de secours, cela ne représente que 2 % de perte d’énergie. À titre de comparaison : le rendement des systèmes conventionnels alimentés par bat-teries, comme ceux que nous utilisons également, n’est « que » de 93 %. Les modèles à batterie de dernière génération, comme ceux que Bedag achètera dans les prochaines années pour remplacer le HV1, ont déjà un rendement de 96 %. Même s’ils ne sont pas encore aussi efficaces que les volants d’inertie, cette augmentation constitue un net progrès. Pour des installations qui sont en service 24 heures sur 24, une réduction de moitié des pertes d’énergie a déjà un effet notable sur l’empreinte énergétique.

En plus de l’efficacité supérieure, le respect de l’environnement a été l’argument déci-sif qui nous a conduits à acquérir une solution à volant d’inertie. Comme les systèmes de stockage d’énergie à volant d’inertie fonctionnent sans batterie, aucun polluant n’est produit pendant la maintenance. Leur encombrement est également deux fois moins important et, comme ils n’exigent que peu de refroidissement supplémentaire, les sys-tèmes à volant d’inertie peuvent être plus rentables que les solutions conventionnelles.
Une dernière chose à propos des caractéristiques techniques : la masse effective du volant d’inertie est de 350 kg. Cette masse tourne horizontalement dans le vide à 7 700 tours par minute et est capable de fournir une puissance de 250 kVA pendant environ 30 secondes en cas de panne de courant. Afin de réduire les forces exercées sur les paliers, la masse est soulevée électromagnétiquement, c’est-à-dire qu’elle tourne en flottant dans le vide.

Flywheel

La double redondance apporte une sécurité d’alimentation supplémentaire
Pour que l’alimentation en énergie soit garantie à tout moment, Bedag travaille avec une double redondance. Cela signifie que tous les composants de serveur et de réseau sont fournis en parallèle. Ceci, et le fait que chaque système soit couplé à l’autre, signi-fie que la défaillance d’un système ASI ou d’un générateur diesel peut être entièrement compensée par l’autre système. La séparation spatiale des installations augmente en-core la disponibilité en cas d’urgence.

Comme les installations d’alimentation de secours doivent compenser les défaillances à long terme, leur durée de vie est en principe illimitée. Chez Bedag, elles sont exploi-tées par quatre générateurs diesel, la réserve de carburant disponible pouvant durer une semaine. Nous avons également passé avec les fournisseurs de carburant des con-trats qui nous garantissent une livraison prioritaire. Les tests annuels des installations, au cours desquels une panne de courant à l’extérieur du bâtiment Bedag est simulée, permettent également de s’assurer que nous sommes préparés de manière optimale à faire face aux situations d’urgence et que nous pouvons garantir à tout moment la sécu-rité des données de nos clients.