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Les génératrices de relève pour les centres de données

Électricité Québec - Par Michel Chartier, ing.

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Nous n’avons qu’à penser aux paiements par Interac, aux guichets automatiques, à Illico, à Internet ou même aux réseaux de nos bureaux ; le monde qui nous entoure est et deviendra de plus en plus informatisé. 

Cette dépendance à l’informatisation n’est pas sans conséquence. En effet, la croissance effrénée de la dernière décennie a eu un impact direct sur les diverses sources d’alimentations électriques palliatives à Hydro-Québec. Quoique très fiable, le réseau d’Hydro-Québec n’est pas une composante que les utilisateurs contrôlent. Nous sommes donc à la merci des perturbations du réseau (fluctuations et pannes) causées par divers événements : tempêtes et/ou erreurs humaines.

Puisque les données et surtout, le traitement et/ou le transfert de ces données, d’un système à l’autres sont critiques pour le déroulement sans heurt de nos opérations journalières, il devient donc important de se prémunir adéquatement contre ces perturbations.

 

Naturellement, le niveau de robustesse recherché varie selon le niveau critique des installations. C’est le client qui déterminera (selon son marché et selon ce que font ses compétiteurs) le niveau critique de ses installations.

Un standard bien reconnu dans l’industrie est le niveau de Tier établi par le « Uptime Institute ». Quatre niveaux de Tier ont été élaborés, soit Tier I à Tier IV. Tier I étant le niveau le moins critique et Tier IV le niveau le plus critique. Nous n’élaborerons pas  d’avantage sur ce que comporte chaque niveau puisqu’il ne s’agit pas du but de cet article. Par contre, l’impact sera d’avoir une seule génératrice, soit un système N, à deux systèmes de génératrices parallèles redondantes, soit une configuration de type 2(N+1) (ex. : vous auriez besoin de deux ensembles de trois génératrices de 500 kW, soit un total installé de 3000 kW, pour une charge à alimenter de 1000 kW). 

Naturellement, l’impact financier entre un système ou l’autre est très important et les coûts globaux d’installations peuvent décupler de manière exponentielle.

C’est pourquoi il est primordial de bien informer son client des impacts financiers de ces types d’installations.

La majorité des installations pour centre de données sont configurées de type Tier I et Tier II. Les Tiers III et Tiers IV se font très rare compte tenu du ratio élevé coût/fiabilité.

Il est préférable d’avoir les systèmes d’urgence pour les centres de données indépendants des systèmes pour l’immeuble puisque le système pour le centre de données n’est pas régi par la norme C282 dont nous discutions au dernier numéro.

L’autonomie de ces systèmes varie selon les besoins du client. En général, une autonomie de 24 heures est demandée.

Si l’installation des génératrices est à l’intérieur de l’immeuble, les réservoirs pour atteindre cette autonomie seront à l’extérieur (enfouis ou autres). Par contre, s’il s’agit de génératrices sous capots, un réservoir sous base pourra être installé sous chacune des génératrices afin de procurer l’autonomie voulue.

La dimension du réservoir peut être déterminée préliminairement de la manière suivante :

8 (galUS/100kW*heure) * Tranche de 100 kW * Nombre d’heure d’autonomie
Ex. : 8 * 5 * 24 = 960 Gal US. En multipliant par 3.8, nous obtenons 3648 L. 

Naturellement, les chartes des manufacturiers de génératrices seront beaucoup plus précises. Il s’agit ici d’un calcul à titre informatif uniquement. 

Une tendance commence également à s’installer pour l’utilisation du gaz naturel au lieu du diesel. La raison est qu’en cas de panne majeure, il n’y a pas de problème de livraison. Le gaz est disponible. De plus, les compagnies de gaz ont investi beaucoup d’énergie dans l’amélioration de la  fiabilité de leur réseau de distribution. Lequel réseau, en étant sous-terrain, est moins soumis aux méfaits de Dame nature.

Il existe différents types de configuration de système qui vont de N+1 à 2N en passant par un système A+B. Les infrastructures existantes ainsi que le budget du client dictent habituellement la meilleure configuration à choisir.

Comme vous pouvez le constater, plusieurs paramètres viendront influencer le choix de  configuration du système de génératrice (nous n’avons pas ici discuté de l’impact sur les UPS). C’est pourquoi il est important de ne pas improviser et de parler à des spécialistes dans le domaine.