L’UPS è un dispositivo in grado di offrire continuità e protezione dell’alimentazione, garantendo all’utente affidabilità e stabilità continua per qualsiasi carico critico. L’UPS, collegato sia all’infrastruttura a monte che a un elemento di stoccaggio dell’energia, oltre ad espletare la funzione di convertitore di corrente, agisce anche come “condizionamento dell’energia”. Infatti, attraverso l’architettura interna e i controlli presenti nell’UPS è possibile migliorare le caratteristiche del carico critico.

Vertiv ha implementato nuove funzionalità che potrebbero trasformare l’UPS in un hub energetico. Attualmente questo avviene attraverso la rete e una modalità di immagazzinamento di energia costituita da batteria VRLA al piombo. L’UPS potrebbe però sfruttare molteplici fonti di energia come le batterie agli ioni di litio, l’energia solare o un co-generatore di gas e una cella a combustibile. In questo modo, il gruppo di continuità diventa un hub energetico nel quale confluiscono diverse fonti di energia, selezionabili in modo intelligente a seconda della necessità. La possibilità di utilizzare fonti energetiche differenti è particolarmente utile nel caso di data center periferici, in cui gli utenti hanno scarsa disponibilità di rete o devono affrontare i limiti di emissione dei motori a diesel di backup.

Un ulteriore aspetto che contraddistingue l’UPS è la flessibilità che offre in termini di risposta alla domanda e di servizi a supporto della rete. Attualmente il mercato energetico è fortemente influenzato dalle fonti di energia rinnovabili, che causano però interruzioni di corrente nella rete. In aggiunta, il progressivo smantellamento delle centrali di carbone sta generando una significativa riduzione dell’inerzia presente nel sistema di generazione, compromettendo la stabilità della rete. In sintesi, la progressiva implementazione di energia rinnovabile si traduce in un’alimentazione elettrica soggetta a interruzioni e fluttuazioni. All’interno di questo scenario poco rassicurante, gli operatori di rete sono alla disperata ricerca di dispositivi che li aiutino a stabilizzare la frequenza energetica all’interno della rete. Gli UPS rispondono perfettamente a questa esigenza, stabilizzando il sistema in pochi secondi.
La fase di sperimentazione e implementazione degli UPS è iniziata diversi anni fa ed è tuttora in corso. La prima installazione è avvenuta nel 2017 nel Regno Unito, ricorrendo a un montaggio di tipo “front of the meter”, quindi privo di carichi critici ad esso collegati. L’UPS tradizionale, situato dietro il contatore e collegato sia al carico critico che alla rete, può essere utilizzato nella gestione del Demande – Response.

L’investimento aggiuntivo richiesto per implementare questo tipo di soluzione è minimo, anche se l’installazione di nuovi dispositivi è rallentata a fronte del crollo dei prezzi dell’energia, incrementando il rischio che non si verifichi un ritorno di investimento. Nonostante questo rallentamento, la situazione si è evoluta attraverso l’utilizzo di batterie agli ioni di litio, impattando positivamente sui costi negli ultimi tre anni, mentre la regolamentazione dei prezzi in Europa si è stabilizzata. Ad oggi il costo di questa tecnologia di stoccaggio è diminuito significativamente permettendo di proporre esperienze e dimostrazioni interessanti.

I due aspetti più importanti, che contraddistinguono la vision e gli obiettivi di Vertiv, risiedono nella possibilità di passare da una fonte di energia ad un’altra a seconda delle necessità e nella capacità di rispondere alla domanda di servizi a supporto della rete. In merito a questo secondo punto, un esempio è quello in cui l’operatore di data center fornisce un servizio all’operatore di rete garantendogli un potenziale flusso di entrate. Un secondo esempio è quello del Demand – Response, legato alla gestione del carico critico e al conseguente costo del consumo energetico, che varia a seconda delle ore della giornata e del Paese in cui siamo. In questo caso il vantaggio non è dato da un potenziale flusso di entrate ma dal risparmio che si può ottenere sulla bolletta.
Nonostante le funzionalità aggiuntive, considerando che l’UPS di solito funziona in modalità doppia conversione, il dispositivo continuerà a operare normalmente. L'unico elemento all'interno dell'UPS che verrà utilizzato maggiormente è il convertitore DC-DC, ovvero la parte collegata alla batteria. Questa componente, inizialmente progettata per offrire un servizio temporaneo, è stata modificata per garantire la continuità di servizio. Tutti i test condotti da Vertiv hanno dimostrato la longevità delle componenti interne degli UPS. Per quanto riguarda le batterie, la scelta di utilizzare quelle agli ioni di litio è legata principalmente alle migliori prestazioni in termini di ciclicità rispetto alle classiche batterie VRLA.

Considerando il progressivo incremento del consumo di energia, quando questa tecnologia sarà completamente disponibile, assumerà un ruolo centrale per l’industria dei data center, suscitando interesse negli operatori del settore. L’implementazione di UPS, potrebbe effettivamente contribuire ad accelerare l’adozione di energie rinnovabili, ottimizzando il consumo energetico, consentendo al data center di essere più flessibile, avvalendosi anche di energia green. Questo rappresenta un’enorme opportunità non solo per gli operatori dei data center, ma anche per qualsiasi grande struttura che possiede una rete significativa. Gli UPS possono essere quindi introdotti all’interno di industrie che ne sono ancora sprovviste, offrendo loro la possibilità di trasformare il modo in cui producono e distribuiscono l’energia, contribuendo anche a stabilizzare la rete.

Andrea Ferro è VP EMEA Technology Application and Market Development di Vertiv