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Comment les systèmes d’énergie DC peuvent aider à économiser de l’espace, de l’énergie ainsi que des coûts sur les sites Core de Télécommunications

Henrik Nilén •

La consommation électrique des entreprises de télécommunications (telcos) devrait augmenter à mesure que les réseaux 5G seront déployés. Mais ne vous inquiétez pas, la technologie de conversion d’énergie DC est là pour aider à minimiser les coûts énergétiques, limiter les émissions de carbone et répondre efficacement à l’augmentation exponentielle de la demande de données des consommateurs.

Les résultats d’enquête publiés par Vertiv et 451 Research suggèrent que d’ici 2026, la 5G pourrait augmenter la consommation électrique des réseaux de télécommunications jusqu’à 170 %, avec les augmentations les plus importantes au niveau des datacenters macro, en cluster et réseau. Si les opérateurs ne mettent pas en œuvre les topologies de systèmes d’alimentation les plus écoénergétiques, ils risquent de voir les avantages de la 5G s’éroder simplement en raison des coûts d’exploitation du réseau en expansion.

Pour autant, l’expansion liée au réseau 5G ne constitue pas seulement une préoccupation financière pour les opérateurs télécoms. La quantité massive de nouveaux équipements de communication nécessaires dans les sites nouveaux et existants rend l’espace au sol plus précieux que jamais et laisse peu ou pas de place pour les systèmes d’énergie, même si beaucoup plus d’énergie sera nécessaire.

L’augmentation de la consommation électrique rendra également plus difficile d’atteindre les objectifs prévus concernant la réduction des émissions de carbone et la conformité aux réglementations environnementales. L’Union européenne
a déclaré que les datacenters et les télécommunications, qui représentent environ 2 % de toutes les émissions mondiales, devraient devenir neutres en carbone d’ici 2030.

Donc, comment les opérateurs télécoms peuvent-ils répondre aux défis financiers, opérationnels et environnementaux crées par la 5G ? Une réponse est en lien avec la technologie de conversion d’énergie DC.

Maximiser le rendement de la conversion d’alimentation avec la topologie d’alimentation DC adéquate

Tous les composants électroniques ont besoin d’une alimentation DC pour fonctionner, qu’elle soit fournie par un convertisseur AC/DC intégré à un serveur, une alimentation pour charger un ordinateur portable ou un système centralisé pour alimenter un site entier.

Depuis les premières années des télécommunications, la plupart des équipements de télécommunications ont été alimentés en 48V DC.

La topologie de système en 48 V DC présente toujours des avantages majeurs en termes de rendement grâce à sa simplicité avec des étapes de conversion minimales.

À chaque étape de conversion, il y a toujours une perte d’énergie. Par conséquent, maintenir le nombre d’étapes de conversion au minimum devient de plus en plus important lorsque l’on essaie d’économiser de l’énergie.

C’est l’une des raisons pour lesquelles le 48V DC devient la topologie d’alimentation de choix dans le monde OCP (Open Compute Project) Dans cette application, un système d’énergie 48V DC est située dans chaque rack serveur.

Pour un site de télécommunications de grande taille, cependant, un système d’alimentation centralisé est plus logique du point de vue du coût total de possession. Mais plus un site devient grand, plus la distance entre le système d’énergie secourue et l’équipement sous tension est grande.

Pour du 48V DC, cette distance étendue entraîne une chute de tension et une perte d’énergie. Ce problème peut être résolu en utilisant des câbles de section plus importante, mais les coûts des câbles et de l’installation se cumulent alors rapidement.

Une meilleure solution consiste à utiliser des équipements de télécommunication et de données avec une entrée 400V DC et alimenté par un système d’énergie secourue 400V DC.

Désormais, la baisse de tension n’est plus un problème. La section des câbles utilisés est beaucoup moins importante, et les pertes d’énergie seront minimes. La topologie d’un système d’alimentation en 400V DC est identique aux systèmes 48V DC et est donc très attrayante du point de vue du rendement, de la maintenance et de la fiabilité.

Gagnant-gagnant : Rendement énergétique et flexibilité

En tenant compte de ces avantages, de nombreux opérateurs de télécommunications et de datacenter cherchent maintenant à introduire des alimentations centralisées en 400V DC. Même si l’équipement de télécommunications proposé avec une entrée 400V DC est encore limité et souvent plus cher, il existe déjà un moyen de commencer à profiter des avantages du 400 V DC aujourd’hui.

Avec les systèmes convertisseurs Vertiv™ NetSure™, un opérateur peut utiliser un système d’énergie centralisé 400V DC (NetSure™ HVT) avec batteries comme système de secours principal du site et alimenter facilement l’infrastructure 48V DC nouvelle et existante.

La capacité maximum de la baie de conversion 400V DC/48V DC est de 105kW et comprend un grand nombre de départs utilisations 48V DC dans cette même baie. Étant donné que le système 400V DC et les batteries peuvent être situés loin de la charge, cette solution aide à libérer de l’espace pour les nouveaux équipements de communication.

Parmi les avantages pour les opérateurs, citons la conversion à haut rendement énergétique qui réduit la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation, ainsi que la flexibilité dans les grandes installations et les configurations de datacenter.

Les entreprises peuvent réduire leurs coûts de câblage de 90 % et utiliser l’espace libre précieux pour déployer plus d’équipements réseau. Les économies sur les câbles pourraient être significatives étant donné la taille du marché mondial du câblage cuivre, qui devrait représenter 50,8 milliards USD d’ici 2023.

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Système de convertisseur Vertiv™ NetSure™ 400/48V DC


Les opérateurs de datacenter et de télécommunications doivent développer leur infrastructure afin de suivre le rythme de l’augmentation exponentielle du trafic de données ; et les opérateurs qui déploient une technologie en utilisant plusieurs topologies d’alimentation peuvent être amenés à dépenser plus d’argent que nécessaire, ce qui a un impact sur leur analyse de rentabilité de la 5G.

Il est maintenant temps d’envisager de passer à un système d’alimentation électrique en 400 volts DC. La technologie de conversion d’énergie DC rend la transition plus facile que jamais.

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