Oktober 2023
Op weg naar energieopslag bij datacenters
Datacenters worden in de media nog wel eens weggezet als ‘energieslurpers’. Terecht of niet, de vraag is natuurlijk wel of een energie-intensieve bedrijfstak als de data-centers zich niet meer zou kunnen (of zelfs moeten) richten op bijvoorbeeld het gebruik van zonne-energie en de tijdelijke opslag van elektriciteit in batterijen.
Interessant genoeg was dit een van de thema’s die technologieconcern Huawei tijdens ‘Huawei Connect’, een Europese gebruikersconferentie die eind vorig jaar werd gehouden in Parijs, aan de orde stelde. Want die kansen liggen er wel degelijk, stelt Bouke van der Weerdt van Huawei. Al moet er dan nog wel flink wat werk verzet worden.
Digital Power
Bij Huawei maken de producten en technologieën voor de energievoorziening en koeling van datacenters deel uit van een activiteit die ‘Digital Power’ is genoemd. Interessant is dat in die business unit ook solar en systemen voor energieopslag zitten. ‘Die samenvoeging is heel logisch’, meent Van der Weerdt, ‘omdat datacenters een hele belangrijke rol gaan spelen in de energietransitie.’ Ook in Nederland kijken datacenters met flinke belangstelling naar hernieuwbare energieopwekking, inclusief opslag in batterijen. ‘Men is zich aan het oriënteren. Kunnen we door het zelf opwekken van elektriciteit via zon- of windparken de kosten verlagen? Zouden we wellicht door de inzet van een batterij een gunstiger energiecontract kunnen afsluiten of tegen betaling diensten kunnen verlenen die helpen het elektriciteitsnet te stabiliseren?’
Nederlandse datacenters kennen vrijwel altijd een relatief zware netaansluiting. Hun daadwerkelijke verbruik is echter nagenoeg altijd lager dan de ruimte die zij contractueel hebben geregeld. ‘Dat biedt mogelijkheden’, zegt Van der Weerdt. ‘Bijvoorbeeld door meer elektriciteit af te nemen tijdens daluren en deze tijdelijk op te slaan in batterijen. Bovenop een verlaging van de kosten door deze gunstige inkoop van elektriciteit’, kunnen dan ook extra inkomsten worden gerealiseerd door overtollige energie weer te verkopen op piekmomenten.’
Waarom in batterijopslag investeren en niet in meer vierkante meters datacenterruimte?
Nieuwe modellen
Het idee van datacenters als leverancier van energiediensten is niet nieuw. De business case is echter niet altijd even makkelijk rond te krijgen. Van der Weerdt legt uit: ‘De inkomsten blijken soms lager dan vooraf verwacht. Maar ze zijn vooral slechter te voorspellen dan we gewend zijn. Bovendien slijt een batterij als we deze regelmatig opladen en leegmaken. Je moet in de praktijk rekening houden met een levensduur van 10 tot 15 jaar. De vraag is of je in die periode een fatsoenlijk rendement kunt realiseren op het geïnvesteerde vermogen. En ook niet onbelangrijk: gaat de bank akkoord met een investering in een speculatief verdienmodel? We zien dat banken door de onvoorspelbare elektriciteitsprijzen vaak niet meer dan 45 tot 50 procent van een investering in batterijopslag willen financieren. Dat kan een probleem zijn als je het resterende kapitaal niet zelf kan leveren.’
Van der Weerdt ziet dat er door datacenters vooral veel gekeken wordt naar zogeheten zelfverbruikscenario’s en naar diensten om het elektriciteitsnetwerk stabiel te houden. ‘Belangrijk hierbij is dat datacenters hun investeringen uiteindelijk willen terugverdienen. Energietarieven zijn echter per definitie variabel, en met dagprijzen is het lastiger om lange(re) termijnafspraken te maken met financiers of banken. Maar daar waar risico’s verantwoord genomen kunnen worden, ontstaan er natuurlijk ook weer kansen door energie die is opgeslagen in de batterijen op goed gekozen momenten weer via de markt te verkopen.’
‘We zien dat veel datacenters de investeringen in systemen voor energieopslag prima kunnen betalen, maar dat de financiers als gevolg van de risico’s uiteindelijk toch afhaken. Daarmee bedoel ik dat de marges die je kunt verdienen op het opslaan en verhandelen van energie heel anders te voorspellen zijn dan die op de oorspronkelijke business van datacenters: het hosten van ICT. Dus waarom dan in batterijopslag investeren? En niet in meer vierkante meters datacenterruimte?
‘Door ‘out of the box’ te denken leren datacenters de kansen van batterijopslag beter te doorgronden’
Goed rekenen
Het is daarom zaak goed te blijven rekenen. Van der Weerdt ziet het omslagpunt, waarbij ondernemers en financiers zich comfortabel genoeg voelen om te investeren, echter wel degelijk snel dichterbij komen. Al lijkt de datacentersector nog wel te moeten wennen aan het feit dat de energiemarkt anders in elkaar zit dan de wereld van de ICT. Zo wordt een relatief zware netaansluiting van een datacenter nu nog vaak gezien als een probleem, omdat datacenters daarmee het congestieprobleem in de regionale elektriciteitsnetten alleen maar verergeren.
Maar Van der Weerdt vraagt zich af of die perceptie wel klopt. ‘De contractueel vastgelegde capaciteit is inderdaad vaak beduidend groter dan wat men daadwerkelijk afneemt, terwijl het verbruiksprofiel nagenoeg constant is. Maar door de aansluiting flexibel te belasten kan voor andere gebruikers juist meer ruimte worden gecreëerd. Bijvoorbeeld door pieken van een nabijgelegen zonnepark tijdelijk op te slaan in de batterijen van het datacenter. Die energie kan op een later moment door het datacenter zelf gebruikt worden, of kan tegen betaling worden ingezet om mee te helpen met het stabiel houden van het energienetwerk.
Rekenen aan die nieuwe energiediensten vereist dus ook nieuwe kennis over bijvoorbeeld de seizoenspatronen van zonne-energie. De op die manier opgewekte hoeveelheid elektriciteit fluctueert immers sterk over het jaar. Kunnen we de dalen in de opbrengst van solar in de winter opvangen met windmolens? Dat kan zeker volgens Van der Weerdt, maar rondom Amsterdam – het hart van de datacenterindustrie – is dat weer lastig in verband met Schiphol. Bovendien kan een aanvraag voor een vergunning voor windmolens vele maanden of zelfs jaren duren.
Van der Weerdt: ‘De financiële prikkels liggen nu nog vaak op de verkeerde plek. De populairste verdienmodellen rondom batterijen verergeren namelijk de netcongestie alleen maar. Netbeheerders zien dan ook logischerwijs liever geen batterijen, omdat de kans dan immers toeneemt dat datacenters hun contractuele netcapaciteit ook daadwerkelijk op het verkeerde moment gaan afnemen. Goede afspraken met de netbeheerder rond het gebruik van de aansluiting zijn daarom belangrijk voordat je gaat investeren in een batterij.’
Een BES-systeem draait in principe parallel op het net en kan alleen onder specifieke voorwaarden opnieuw starten in eilandbedrijf.
Battery Energy Storage
Het is volgens Van der Weerdt goed om te zien dat datacenters bezig zijn met dit soort alternatieve verdienmodellen rondom hun energievoorziening. Zogeheten Battery Energy Storage (BES)-systemen zijn daarbij wat hem betreft de sleutel. Dit zijn systemen die bestaan uit meerdere racks met batterijen en bijbehorende apparatuur voor monitoring en beheer. ‘Ze lijken een beetje op een Uninterruptible Power Supply (UPS), maar ze zijn er echt niet mee te vergelijken’, stelt hij. ‘Een UPS is echt bedoeld om de tijd te overbruggen tussen het wegvallen van het net en het starten van de generatoren. Een BES-systeem draait in principe parallel op het net, en kan alleen onder specifieke voorwaarden opnieuw starten in eilandbedrijf.’
Toch kunnen BES-systemen ook bij netuitval interessante mogelijkheden bieden voor datacenters, weet Van der Weerdt: ‘Als aanvulling op een UPS kan een BES bijvoorbeeld één of zelfs meerdere uren energie leveren. Dit betekent dat generatorsets koud (met andere woorden: onverwarmd) kunnen worden neergezet. Ook het testen van generatoren is dan minder vaak nodig. Dat scheelt flink in de kosten. Door ‘out of the box’ te denken leren datacenters ook de kansen van batterijopslag beter te doorgronden.’
Zwitsers zakmes
De techniek is er in elk geval klaar voor, stelt Van der Weerdt vast: ‘De BES-systemen van Huawei zijn eigenlijk een soort Zwitsers zakmes die je voor een veelvoud aan toepassingen kunt inzetten. Het is dus mogelijk om meerdere verdienmodellen op elkaar te stapelen, en op dezelfde dag meer dan één markt te bedienen. Er zijn al een paar pilots geweest en de Nederlandse industrie is hard op weg om de algoritmes te ontwikkelen die de inzet van batterijen in elk scenario kunnen optimaliseren. Voor elke klant wat wils dus, en dat maatwerk zie ik ook het liefst van eigen bodem komen.’
Dat datacenters nu nog even de kat uit de boom kijken, is slechts een tijdelijk verschijnsel, denkt Van der Weerdt, omdat de markt nog veel moet leren over het gebruik van dit soort BES-systemen. ‘We zijn als leverancier van BES-systemen dus hard op zoek naar die o zo belangrijke ‘early adopters’, die bereid zijn om wat dieper in de portemonnee te reiken en die wat meer risico durven te nemen om met deze krachtige systemen in de weer te gaan.’
‘Here be dragons’ stond er vroeger op de eerste zeekaarten’, vertelt Van der Weerdt, ‘om plekken te markeren waar nog niets over bekend was. Maar de dag waarop we in Nederland leerden hoe je over de wereldzeeën moest navigeren, was ook het begin van onze Gouden Eeuw.’
Tekst: Robbert Hoeffnagel
Fotografie: Huawei, iStock