ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁCH GIÚP CÁC TRUNG TÂM VIỄN THÔNG TIẾT KIỆM DIỆN TÍCH SÀN, TÀI NGUYÊN VÀ CHI PHÍ.

Tổng sản lượng điện tiêu thụ dự kiến sẽ tăng khi các công ty viễn thông chuẩn bị cho triển khai hệ thống mạng 5G của họ, điều này sẽ gây nên áp lực lớn cho mạng lưới tải điện quốc gia. Nhưng đừng lo lắng, với công nghệ chuyển đổi nguồn DC vừa được phát minh, nó sẽ giúp các công ty giảm tối thiểu chi phí năng lượng, hạn chế việc lượng khí thải carbon và đáp ứng được sự gia tăng theo cấp số nhân của nhu cầu sử dụng dữ liệu của người dùng.

Theo một cuộc khảo sát được công bố gần đây của Vertiv và 451 nhà nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng vào năm 2026 với hệ thống 5G các công ty viễn thông sẽ gia tăng sản lượng tiêu thụ nguồn điện lên đến 170%, trong đó sự gia tăng lớn nhất nằm ở các trung tâm khai thác dữ liệu vĩ mô và những nhà điều hành mạng lưới trung tâm dữ liệu không triển khai có hiệu quả nhất hệ thống điện liên kết họ có thể nhận thấy rằng, các lợi ích của công nghệ 5G có thể bị xóa nhòa bởi chi phí cho việc vận hành mở rộng mạng lưới.

Tuy nhiên, việc mở rộng mạng liên quan đến hệ thống 5G không chỉ là mối quan tâm về tiền bạc đối với các công ty viễn thông. Mà nó còn bao gồm số lượng lớn thiết bị liên lạc mới cần thiết ở cả địa điểm triển khai mới và ở hiện tại khiến không gian sàn trở nên quý giá hơn bao giờ hết, với những hệ thống mới được lắp đặt vào thêm, sẽ còn lại rất ít hoặc không có chỗ cho hệ thống nguồn - mặc dù sẽ cần nhiều nguồn hơn.

Mức tiêu thụ điện tăng lên cũng có thể khiến việc đạt được các mục tiêu kế hoạch về giảm lượng khí thải carbon và tuân thủ các quy định về môi trường trở nên khó khăn hơn. Liên minh châu Âu đã khẳng định các trung tâm dữ liệu và viễn thông, chiếm khoảng 2% tổng lượng khí thải toàn cầu, sẽ trở nên cao nhất vào năm 2030.

Vậy làm cách nào để các công ty viễn thông có thể giảm thiểu các thách thức về chi phí hoạt động và môi trường của 5G? Câu trả lời ở đây là công nghệ chuyển đổi nguồn DC.

Tối đa hóa hiệu quả chuyển đổi nguồn với cấu trúc liên kết nguồn DC phù hợp

Tất cả các thiết bị điện tử đều cần nguồn điện một chiều để hoạt động, cho dù được cung cấp bởi bộ chuyển đổi AC / DC được tích hợp vào máy chủ, nguồn điện để sạc máy tính xách tay hay một hệ thống tập trung để cấp nguồn cho toàn bộ site. Kể từ những năm đầu của ngành viễn thông, hầu hết các thiết bị viễn thông đều được cấp nguồn bằng nguồn điện một chiều 48 volt.

Cấu trúc liên kết hệ thống 48V DC vẫn có những lợi thế về hiệu quả chính nhờ sự đơn giản với các bước chuyển đổi tối thiểu.

Với mỗi bước chuyển đổi, luôn có sự tiêu hao năng lượng. Do đó, việc giữ số lượng các bước chuyển đổi ở mức tối thiểu ngày càng trở nên quan trọng trong việc cố gắng bảo toàn nguồn năng lượng.

Đây là một trong số những lý do tại sao nguồn 48V DC đang trở thành cấu trúc liên kết nguồn được lựa chọn trong thế giới OCP (Open Compute Project). Trong ứng dụng đó, một nguồn cung cấp 48V DC được đặt trong mỗi tủ rack Server.

Tuy nhiên, đối với một trung tâm viễn thông lớn, hệ thống điện tập trung có ý nghĩa hơn từ góc độ tổng chi phí của công ty. Một trung tâm càng lớn thì khoảng cách mà điện năng được vận chuyển từ hệ thống dự phòng đến thiết bị được cung cấp năng lượng càng lớn.

Đối với nguồn điện 1 chiều 48V DC, việc gia tăng khoảng cách này dẫn đến giảm điện áp và tổn thất năng lượng. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng cáp đồng dày hơn, nhưng chi phí của cáp và lắp đặt nhanh chóng tăng lên.

Chính vì lẽ đó một giải pháp tốt hơn là sử dụng thiết bị viễn thông và dữ liệu có đầu vào 400V DC kết hợp với hệ thống dự phòng 400V DC.

Hiện nay việc sụt giảm điện áp không còn là vấn đề. Việc sử dụng cáp mỏng hơn sẽ làm giảm sự tiêu năng lượng xuống mức tối thiểu. Cấu trúc liên kết của hệ thống nguồn 400V DC cũng giống như hệ thống 48V DC và do đó thật sự rất hấp dẫn từ góc độ hiệu quả, bảo trì và độ tin cậy của hệ thống.
Win-Win: Hiệu quả năng lượng và tính linh hoạt

Với các lợi ích nêu trên, nhiều nhà khai thác trung tâm dữ liệu và Công ty viễn thông hiện đang tìm cách giới thiệu bộ nguồn trung tâm 400V DC vào thực tiễn. Mặc dù việc cung cấp thiết bị viễn thông với đầu vào 400V DC vẫn còn hạn chế và thường đắt hơn, nhưng có một cách để bắt đầu tận hưởng những lợi ích của 400V DC ngay từ hôm nay.

Với hệ thống chuyển đổi Vertiv ™ NetSure ™, nhà vận hành có thể sử dụng hệ thống điện 400V DC thông thường (NetSure ™ HVT) với pin làm hệ thống dự phòng chính mà vẫn thuận tiện cấp nguồn cho cả cơ sở hạ tầng 48V DC mới và hiện có.

Hệ thống chuyển đổi công suất hiệu quả từ 400 đến 48 volt lên đến 105 kW và rất nhiều điểm phân phối để cấp nguồn cho thiết bị DC 48V - tất cả trong một tủ Rack duy nhất. Vì hệ thống DC 400V và pin có thể được đặt ở vị trí xa nguồn tải, giải pháp này giúp giải phóng không gian cho các thiết bị liên lạc mới.

Ưu điểm cho các nhà vận hành bao gồm chuyển đổi hiệu suất điện năng cao giúp giảm tiêu thụ điện năng và chi phí vận hành, cũng như tính linh hoạt trong việc bố trí ở các cơ sở trung tâm dữ liệu lớn.

Các doanh nghiệp có thể giảm 90% chi phí cáp và sử dụng không gian trống quý giá để triển khai nhiều thiết bị mạng hơn. Tiết kiệm cáp có thể là đáng kể do quy mô của thị trường cáp đồng toàn cầu được dự báo trị giá 50,8 tỷ đô la vào năm 2023

Trung tâm dữ liệu và các nhà khai thác viễn thông phải phát triển cơ sở hạ tầng của họ để bắt kịp với sự gia tăng theo cấp số nhân của lưu lượng dữ liệu; và những nhà khai thác triển khai công nghệ sử dụng nhiều cấu trúc liên kết nguồn có thể chi nhiều tiền hơn mức cần thiết để phát triển hệ thống 5G của họ.

Bây giờ là lúc để xem xét chuyển sang hệ thống điện một chiều 400 vôn. Công nghệ chuyển đổi nguồn DC giúp việc chuyển đổi trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

https://www.vertiv.com/en-us/about/news-and-insights/articles/blog-posts/how-dc-power-can-help-save-floor-space-energy-and-cost-in-core-telecom-sites/