Data Center University

การใช้ Diesel Generator ขนาดใหญ่ใน Data Center หรือ Critical Infrastructure มักมีปัญหาสำคัญคือ การสำรองน้ำมันดีเซล (Diesel Fuel Storage) เนื่องจากต้องรองรับการทำงานต่อเนื่องหลายชั่วโมงหรือหลายวันในกรณีไฟฟ้าดับ (Extended Outage) ปัญหาที่พบ ได้แก่ พื้นที่เก็บน้ำมันไม่พอ ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย กฎหมายสิ่งแวดล้อม และการเสื่อมสภาพของน้ำมัน
แนวทางแก้ไขมีหลายรูปแบบ ดังนี้

1. ระบบ Bulk Fuel Storage Tank ขนาดใหญ่
เป็นวิธีพื้นฐานที่สุด โดยติดตั้งถังเก็บน้ำมันขนาดใหญ่ในพื้นที่
ลักษณะระบบ
• Underground Storage Tank (UST)
• Above Ground Storage Tank (AST)
• Double-Wall Tank พร้อม Leak Detection
ตัวอย่างการออกแบบใน Data Center
• สำรองเชื้อเพลิง 24–72 ชั่วโมง
• ถังขนาด 100,000 – 1,000,000 ลิตร
• ระบบ Fuel Polishing System เพื่อป้องกันน้ำมันเสื่อมคุณภาพ
ข้อดี
• ความพร้อมสูง
• ไม่ต้องพึ่งระบบภายนอก
ข้อจำกัด
• ใช้พื้นที่มาก
• ต้องผ่านกฎหมายสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย
• CAPEX สูง
2. ระบบ Fuel Supply Contract (Just-in-Time Fuel)
ใช้สัญญากับบริษัทน้ำมันให้ส่งเชื้อเพลิงฉุกเฉิน
รูปแบบ
• Emergency Fuel Supply Agreement
• Priority Delivery Contract
ตัวอย่าง
• Data Center ระดับ Hyperscale มักทำสัญญากับ
o Shell
o Chevron
o TotalEnergies
แนวคิด
เก็บน้ำมันเพียง 8–24 ชั่วโมง แล้วเติมเพิ่มเมื่อเกิดเหตุ
ข้อดี
• ลดขนาดถังเก็บ
• ลดความเสี่ยงสิ่งแวดล้อม
ข้อจำกัด
• หากเกิดภัยพิบัติใหญ่ การส่งเชื้อเพลิงอาจล่าช้า
3. ระบบ Fuel Pipeline Connection
ในบางพื้นที่อุตสาหกรรมสามารถเชื่อมต่อ ท่อส่งเชื้อเพลิงตรง
ตัวอย่างที่พบ
• Data Center ใกล้ refinery
• Military base
• Airport infrastructure
ข้อดี
• ไม่ต้องเก็บน้ำมันจำนวนมาก
ข้อจำกัด
• ใช้ได้เฉพาะบางพื้นที่
4. เปลี่ยนไปใช้ Natural Gas Generator
ปัจจุบัน Data Center จำนวนมากกำลังเปลี่ยนจาก Diesel เป็น Gas Generator
เชื้อเพลิงมาจาก
• Natural Gas Pipeline
• LNG storage
• CNG storage
ข้อดี
• ไม่ต้องเก็บน้ำมันจำนวนมหาศาล
• ลด CO₂ และ PM
ตัวอย่าง
• Google
• Microsoft
• Meta
เริ่มใช้ Gas Engine (Jenbacher / Wärtsilä) เป็น prime power
5. ใช้ Hybrid Energy System
แนวโน้มใหม่คือใช้ระบบผสม
Architecture
Grid
↓
Battery Energy Storage (BESS)
↓
Gas Generator / Diesel Generator
ผลลัพธ์
• Diesel ใช้งานเฉพาะฉุกเฉิน
• ลดการเก็บน้ำมัน
6. ใช้ Microgrid + Renewable + Storage
แนวทางใหม่ของ Green Data Center
พลังงานมาจาก
• Solar
• Wind
• Battery
• Hydrogen
• Gas Generator
Diesel จะกลายเป็น Last Resort Backup
7. ระบบ Mobile Fuel Farm
สำหรับ Data Center ขนาดใหญ่
ติดตั้ง
• Modular Fuel Tank
• Mobile Fuel Container
คล้ายระบบที่ใช้ใน
• Military
• Oil & Gas
• Mining
8. การจัดการคุณภาพน้ำมัน (Fuel Management)
ปัญหาที่พบบ่อยคือ diesel degradation
วิธีแก้
• Fuel polishing
• Water separation
• Biocide treatment
• Fuel rotation
มาตรฐานที่ใช้
• NFPA 110
• Uptime Institute
• TIA-942
แนวโน้มใหม่ของ Data Center (สำคัญมาก)
ปัจจุบัน Hyperscale Data Center เริ่ม ลดการใช้ Diesel
แนวโน้มคือ
1️⃣ Natural Gas Prime Power
2️⃣ SMR Nuclear
3️⃣ Hydrogen Generator
4️⃣ Battery + Grid
เหตุผลคือ
• AI Data Center ต้องใช้ไฟ 100–500 MW
• Diesel storage จะต้องเก็บ หลายล้านลิตร
ซึ่งไม่ practical
ตัวอย่างขนาดจริง
Data Center 100 MW
หากใช้ Diesel Generator
ต้องใช้เชื้อเพลิงประมาณ
20,000 – 30,000 ลิตรต่อชั่วโมง
ถ้าสำรอง 48 ชั่วโมง
ต้องมีน้ำมัน
1,000,000 – 1,500,000 ลิตร
จึงเป็นเหตุผลที่หลายบริษัทกำลัง เปลี่ยนไปใช้ Gas Generator

บริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่อย่าง Google ได้ลงนามข้อตกลงในการซื้อพลังงานนิวเคลียร์จาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูลาร์ (Small Modular Reactors: SMR) หลายหน่วย เพื่อใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับศูนย์ข้อมูล (Data Centers) และสำนักงานของบริษัททั่วโลก

Google ได้สั่งให้มีการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบ SMR หลายเครื่องเพื่อรองรับความต้องการพลังงานมหาศาลของศูนย์ข้อมูลและการดำเนินงานทั่วโลก นับเป็น ข้อตกลงครั้งแรกของโลกที่บริษัทเทคโนโลยีเป็นผู้ว่าจ้างให้มีการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยตรง

บริษัท Kairos Power สตาร์ตอัปด้านพลังงานจากรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งได้รับมอบหมายให้สร้างเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ คาดว่าจะสามารถนำเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์เครื่องแรกมาใช้งานได้ภายในปี 2030 และจะพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มเติมไปจนถึงปี 2035 ตามข้อมูลที่ Google เปิดเผยเมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา

ข้อตกลงดังกล่าวยังต้องผ่านการอนุมัติด้านกฎระเบียบจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง โดยโครงการนี้คาดว่าจะสามารถผลิตไฟฟ้าพลังงานสะอาดที่ปราศจากคาร์บอนได้สูงสุด 500 เมกะวัตต์ (MW) ซึ่ง Google จะนำไปใช้กับศูนย์ข้อมูลที่กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า (Grid) หรือจะถูกใช้โดยตรงกับศูนย์ข้อมูล

ในรายงานสิ่งแวดล้อมประจำปีที่เผยแพร่เมื่อเดือนกรกฎาคม Google ระบุว่า การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของบริษัทเพิ่มขึ้น 13% ในปีที่ผ่านมาเมื่อเทียบกับปี 2022 สาเหตุหลักมาจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นจากเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI)

ศูนย์ข้อมูลของ Google ใช้ไฟฟ้าประมาณ 7–10% ของการใช้ไฟฟ้าของศูนย์ข้อมูลทั่วโลก ซึ่งตามข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ศูนย์ข้อมูลทั้งหมดทั่วโลกใช้ไฟฟ้าประมาณ 1–1.3% ของความต้องการไฟฟ้าทั่วโลก

จากการขยายตัวของบริการ AI ทำให้การใช้ไฟฟ้าของศูนย์ข้อมูล Google ในปีที่ผ่านมา เพิ่มขึ้น 17% เมื่อเทียบกับปี 2022 และบริษัทคาดว่าแนวโน้มดังกล่าวจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไปในอนาคต

Michael Terrell ผู้อำนวยการอาวุโสฝ่ายพลังงานและสภาพภูมิอากาศของ Google กล่าวว่า
“เราเชื่อว่าพลังงานนิวเคลียร์สามารถมีบทบาทสำคัญในการช่วยตอบสนองความต้องการพลังงานของเราได้ ทั้งยังช่วยให้เราสามารถตอบสนองความต้องการนั้นได้อย่างสะอาดและต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง”

เขาเรียกข้อตกลงนี้ว่าเป็น “หมุดหมายสำคัญของ Google ในเส้นทางพลังงานสะอาดที่ดำเนินมากว่า 15 ปี”

Google ซึ่งมีมูลค่าบริษัทประมาณ 754 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ตั้งเป้าหมายที่จะบรรลุ Net-Zero Emissions ภายในปี 2030 ครอบคลุมทั้งการดำเนินงานและห่วงโซ่คุณค่าทั้งหมดของบริษัท

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความซับซ้อนของชุดข้อมูลและโมเดล AI เพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้พลังงานที่ใช้ในการฝึกและรันโมเดล AI เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นตามไปด้วย

นักวิจัยจาก OpenAI ระบุว่า ตั้งแต่ปี 2012 เป็นต้นมา ปริมาณกำลังคอมพิวติ้งที่ใช้ในการฝึกโมเดล AI ระดับแนวหน้าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ 3.4 เดือน

คาดการณ์ว่า ภายในปี 2040 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากอุตสาหกรรม เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (ICT) อาจสูงถึง 14% ของการปล่อยก๊าซทั่วโลก โดยศูนย์ข้อมูลและเครือข่ายการสื่อสารจะเป็นแหล่งปล่อยที่สำคัญที่สุด

ด้วยเหตุนี้ บริษัทเทคโนโลยีจำนวนมากจึงเริ่มหันไปพิจารณา พลังงานนิวเคลียร์และพลังงานสะอาดรูปแบบอื่น เพื่อรองรับความต้องการพลังงานของศูนย์ข้อมูล

เมื่อเดือนที่ผ่านมา Microsoft ก็ได้ประกาศข้อตกลงระยะเวลา 20 ปี ในการซื้อพลังงานนิวเคลียร์จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Three Mile Island ในรัฐเพนซิลเวเนียของสหรัฐอเมริกา ซึ่งบริษัทพลังงาน Constellation ได้ให้คำมั่นว่าจะฟื้นฟูโรงไฟฟ้านี้ขึ้นมาอีกครั้ง

โรงไฟฟ้าแห่งนี้เป็นสถานที่เกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ในปี 1979 และถูกปิดตัวลงในปี 2019 เนื่องจากปัญหาทางเศรษฐกิจ แต่คาดว่าจะสามารถกลับมาเปิดดำเนินการได้อีกครั้งภายในปี 2028

Google Turns to Nuclear to Power Energy-Hungry Data Centers Google signed a deal to purchase nuclear energy from multiple small modular reactors that will power its global data centers and offices.