Inwiefern unterscheidet sich die AIDC-Energiespeicherung von Speichersystemen im Großmaßstab und von Speichersystemen für Gewerbe und Industrie?

Da sich AIDC (KI-Rechenzentren) nach und nach zu einem zentralen Anwendungsszenario für Energiespeicher entwickeln, ist ein deutlicher Widerspruch zutage getreten: Passt die für Stromversorgungssysteme konzipierte Speicherlogik zu den Verbrauchsmerkmalen von Rechenzentren?

Bei der Podiumsdiskussion zum Thema „Storage-Computing-Integration“ im Rahmen des Unterforums „Synergie zwischen Rechenleistung und Strom“ auf dem 11. Energy Storage Western Forum wiesen hochrangige Gäste von Rechenzentrumsbetreibern und Energiespeicherunternehmen darauf hin, dass sich die AIDC-Energiespeicherung von der Logik der großtechnischen Speicherung hin zur Logik kritischer Infrastrukturen verlagern muss.

Das Forum wurde von der China Energy Research Society, der Universität Lanzhou und der China Energy Storage Alliance (CNESA) ausgerichtet. Moderiert wurde der Dialog von Tang Liang, dem stellvertretenden Generalsekretär der CNESA, unter Beteiligung von Chen Shengjun, Senior Vice President der Chindata Group; Qi Yebai, Senior Vice President und Leiter der Energieplanung der VNET Group (21Vianet); Ma Jiaxin, Leiter des Bereichs Energiespeicherlösungen der Shuangdeng Group; sowie Zhang Kexin, Senior Manager für Politikforschung bei HyperStrong.

Wie verändern die extrem großen Gleichstromlasten der AIDC das Stromnetz?

Bei den diesjährigen „Zwei Sitzungen“ wurde die Synergie zwischen Informatik und Elektrizität erstmals in den Regierungsarbeitsbericht aufgenommen und ausdrücklich als neues Infrastrukturprogramm aufgeführt, wodurch sie den Sprung von der brancheninternen Erprobung zu einer nationalen Strategie schaffte.

AIDC entwickelt sich zu einem bedeutenden Stromverbraucher im Netz: In den nächsten fünf Jahren wird der jährlich neu hinzukommende Stromverbrauch des Unternehmens 100 Milliarden kWh erreichen, was der Jahresleistung des Drei-Schluchten-Wasserkraftwerks entspricht. Qi Yebai, Senior Vice President und Leiter der Energieplanung der VNET Group (21Vianet), wies darauf hin, dass KI nicht nur zu einem Anstieg des Gesamtstromverbrauchs führt, sondern vor allem auch zu einer Veränderung der Laststruktur.

Qi Yebai, Senior Vice President und Leiter der Energieplanung bei der VNET Group

Es ist bekannt, dass Chinas Stromversorgung und -last derzeit vom Wechselstromnetz dominiert werden, doch AIDC stellt eine extrem große Gleichstromlast dar, die ständig zwischen Kommunikation und Rechenleistung wechselt und den Nachteil einer schlechten Regelbarkeit aufweist. Das bedeutet, dass Rechenzentren nicht wie gewöhnliche industrielle Lasten behandelt werden können.

Was die Entwicklung betrifft, unterteilt Qi Yebai die Synergie zwischen Rechenleistung und Stromversorgung in drei Phasen: die parasitäre Phase, die symbiotische Phase und die regenerative Phase. In der Anfangsphase passt sich die Rechenseite proaktiv an die Stromversorgungsbedingungen an und siedelt sich in der Regel in Regionen an, die Vorteile hinsichtlich Strompreisen, Versorgungskapazität oder Ökostromressourcen bieten. In der mittleren Phase beginnen Stromversorgung und Rechenleistung, Informationen auszutauschen und bei der Einsatzplanung, Lastprognose und im Betrieb zusammenzuarbeiten. Das längerfristige Ziel der Synergie zwischen Rechenleistung und Stromversorgung besteht darin, dass die beiden Systeme den Zustand des jeweils anderen erfassen und an einer verfeinerten Energieoptimierung mitwirken, während gleichzeitig die Rechendienste gesichert werden – wobei die Energiespeicherung während dieses gesamten Prozesses eine zentrale verbindende Rolle spielt.

Die Umsetzung der AIDC-Projekte: Die Verfügbarkeit von Strom allein reicht nicht aus

Aus Sicht der AIDC-Projektrealisierung gibt es in China zwei Modelle: „Erst Kunden gewinnen, dann bauen“ und „Erst bauen, dann Kunden finden“. Wie sind diese beiden Modelle zu bewerten? Dies ist derzeit ein heiß diskutiertes Thema in der Branche.

Chen Shengjun, Senior Vice President der Chindata Group

Chen Shengjun, Senior Vice President der Chindata Group, wies darauf hin, dass beim Bau von Rechenzentren Faktoren wie Chips, Grundstücke, Strom und Wasser umfassend berücksichtigt werden müssen und dass – ganz gleich, wie schnell die Nachfrage wächst – der Netzanschluss nach wie vor die Grundvoraussetzung ist. Ohne Strom kommt ein Bau in großem Maßstab schlichtweg nicht in Frage.

Laut Chen Shengjun sind Premium-Standorte zudem Gebiete mit hoher Auslastung: Sie bieten gute Netzbedingungen und eine starke geschäftliche Nachfrage, doch die Netzanschlusskapazitäten sind dort knapper. Regionen mit besseren Ressourcen an erneuerbaren Energien weisen möglicherweise Defizite in Bezug auf das Netz, die industrielle Infrastruktur oder die baulichen Voraussetzungen auf. Daher dürfen bei der Standortwahl für Rechenzentren nicht allein die Strompreise oder der Gesamtenergieverbrauch berücksichtigt werden; vielmehr muss ein umfassendes Gleichgewicht zwischen Chips, Grundstücken, Strom und Wasser hergestellt werden.

Kurzfristig müssen bei den Projekten Fragen des zuverlässigen Netzzugangs und der Bauabfolge geklärt werden; langfristig müssen die Beschaffung von Ökostrom, die Versorgungssicherheit und die Wirtschaftlichkeit in die Planung einbezogen werden.

Neue Anforderungen: Auswirkungen der AIDC-Lastmerkmale auf die Energiespeicherung

Angesichts von AIDC als völlig neuem Anwendungsszenario verändern sich die Rolle und die Entwicklungslogik von Energiespeichern.

Die Positionierung von Energiespeichern hat sich gewandelt. Ma Jiaxin, Leiter des Bereichs Energiespeicherlösungen bei der Shuangdeng Group Co., Ltd., formulierte es so: „Energiespeicher sind heute enger mit der Infrastruktur von Rechenzentren verknüpft – die Produktdesignlogik, das Dienstleistungsmodell und die Systempositionierung haben sich alle verändert.“ In Stromnetzen treten Energiespeicher als Regelressource auf, deren Kernaufgaben in der Spitzenlastabdeckung und Talausgleichung, der Teilnahme an der Netzregelung oder der Verbesserung der Nutzung erneuerbarer Energien bestehen. In AIDC-Szenarien müssen Energiespeicher in erster Linie die unterbrechungsfreie Stromversorgung und die Gewährleistung der Stromqualität für hochwertige Verbraucher sicherstellen, und ihr Systemwert lässt sich nicht mehr allein anhand der Einnahmen aus einem einzelnen Lade- und Entladezyklus bemessen. Angesichts dieser neuen Merkmale müssen Energiespeicher in Rechenzentren zur Energieoptimierung beitragen und gleichzeitig bei Stromschwankungen, kurzfristigen Störungen und sogar in Notfallszenarien Unterstützung leisten.

Ma Jiaxin, Leiter des Bereichs Energiespeicherlösungen bei der Shuangdeng Group Co., Ltd.

Die Betriebsbedingungen haben sich geändert. Ma Jiaxin wies darauf hin, dass Energiespeicherprodukte für das Stromnetz in der Regel auf Laufzeiten von 2 Stunden, 4 Stunden oder sogar länger ausgelegt sind und ihr Betrieb eher den Szenarien einer periodischen, niederfrequenten Laststeuerung entspricht. AIDC-Energiespeicher können jedoch nicht einfach auf eine Lade- und Entlademöglichkeit pro Tag warten: Sie müssen möglicherweise innerhalb von Millisekunden auf Stromstörungen reagieren und dabei mehrere Ziele – Notstromversorgung, Versorgungssicherheit, Nutzung von Ökostrom und wirtschaftlicher Betrieb – unter einen Hut bringen, während sie Lastschwankungen ausgleichen. Das bedeutet, dass sich die Auslegung von Speichersystemen nicht mehr auf einen Konfigurationsansatz nach dem Prinzip „Kapazität + Laufzeit“ beschränken darf, sondern koordinierte Funktionen entwickeln muss, die Zellen, BMS, PCS, PMS und EMS umfassen.

Die Kunden und die Bereitstellungsmodelle haben sich verändert. Bei den Kunden für Netzspeicher handelt es sich überwiegend um Kraftwerke für erneuerbare Energien, Stromerzeugergruppen oder netzbezogene Unternehmen mit relativ ausgereiften und standardisierten Anforderungen, während die Endkunden von Rechenzentren sehr unterschiedlich sind – von Technologieunternehmen bis hin zu Managed-Service-Providern – und unterschiedliche Anforderungen an die Anbieter stellen.

Zhang Kexin, Senior Manager für Politikforschung bei der Beijing HyperStrong Technology Co., Ltd., ist der Ansicht, dass bei Speicheranwendungen in Rechenzentrumszenarien zunächst geklärt werden muss, auf welcher Ebene sie angesiedelt sind – Szenarien auf Campus-Ebene und auf Maschinenraumeebene erfordern unterschiedliche Gesamtkonzepte für die Speicherplanung. Bei AIDC-Anlagen auf Campus-Ebene mit Speichersystemen bleibt die Rolle der Speicher weiterhin die der Energieregulierung: das Glätten von Spitzen und Tiefen sowie die Senkung der Gesamtstromkosten, wobei die Vorteile traditioneller netzseitiger Speicherprodukte zum Tragen kommen können. Auf der Seite der Serverräume benötigen Speicheranwendungen neue Designansätze, wie beispielsweise die Kopplung mit Natrium-Ionen-Batterien.

Zhang Kexin, Senior Manager für Politikforschung bei der Beijing HyperStrong Technology Co., Ltd.

Fazit

Diese Diskussionsrunde macht deutlich, dass Rechenzentren der Energiespeicherung ein neues Anwendungsszenario eröffnen. Angesichts von Rechenlasten, die sich durch hohe Dichte, hohe Frequenz, schlechte Regelbarkeit und extreme Empfindlichkeit gegenüber Versorgungsunterbrechungen auszeichnen, wird der Nutzen der Energiespeicherung zunehmend in der Systemzuverlässigkeit, der schnellen Reaktionsfähigkeit, der Koordinierung mit Ökostrom und einem optimierten Betrieb liegen.

Für die Speicherbranche bedeutet dies sowohl einen neuen, wachsenden Markt als auch eine Erweiterung der Leistungsfähigkeit. Der künftige Wettbewerb wird sich nicht nur auf die Batteriekapazität oder die Preise der Anlagen beschränken, sondern davon abhängen, ob die Akteure die Logik des Stromverbrauchs in der IT-Branche verstehen und in der Lage sind, Energiespeicher in eine regelbare, nachprüfbare und langfristig nutzbare Stromversorgungskapazität umzuwandeln.

Die 15. „Energy Storage International Conference and Expo“ (ESIE 2027) findet vom 16. bis 19. März 2027 im Beijing Capital International Exhibition & Convention Center (CIECC) statt. Zum ersten Mal wird die Veranstaltung einen AIDC-Bereich zum Thema Energiespeicherung umfassen, in dem die gesamte AIDC-Wertschöpfungskette im Bereich Energiespeicherung präsentiert wird – von Hochleistungszellen, BBU-Notstromversorgung, USV und HGÜ bis hin zu Festkörpertransformatoren (SST) und integrierten Systemlösungen.

Chinas drei größte Telekommunikationsanbieter, Cloud-Dienstleister wie Tencent Cloud, externe IDC-Betreiber wie die Chindata Group und die VNET Group (21Vianet) sowie führende internationale Rechenzentrums- und Cloud-Unternehmen wie Amazon, Google und Meta werden bei dieser Veranstaltung zusammenkommen, um sich über Praktiken beim Aufbau von Speichersystemen in Rechenzentren auszutauschen.

Im Rahmen der Messe wird zudem ein Bereich für die Vorstellung neuer AIDC-Energiespeicherprodukte eingerichtet, der Unternehmen dabei unterstützt, innovative Produkte und technische Lösungen im Bereich der AIDC-Energiespeicherung vorzustellen. Ob es um den Einstieg in den neuen Bereich der AIDC-Energiespeicherung, die Vorstellung jährlicher innovativer Produkte oder die Vernetzung mit Ressourcen aus vor- und nachgelagerten Bereichen der Industriekette geht – die ESIE 2027 ist eine wichtige Plattform für die Branche.