A medida que la cuarta revolución industrial avanza, desde ABB ofrecen un amplio portfolio de servicios de una forma pragmática, desarrollando soluciones que ayudan a sus clientes a sacar el máximo partido de las mejoras en eficiencia y rendimiento que la digitalización permite ya en la actualidad. ABB colabora con clientes de compañías de servicios básicos, industrias, medios de transporte e infraestructuras para escribir juntos el futuro de la digitalización industrial.
Para hablarnos más sobre la compañía, desde DatacenterDynamics hemos hablado con Luis Antonio Gaite Díaz, Data Center Segment Leader en ABB España, quien nos ha ofrecido una visión global sobre los planes presentes y futuros de ABB, así como su previsión para los próximos años, y su compromiso con la sostenibilidad y la reducción de la huella de carbono.
¿Cuáles son las actuales tendencias y cuáles son las nuevas tecnologías para almacenamiento de energía para centros de datos?
La industria se encuentra en la actualidad a las puertas de un cambio sin precedentes. La sociedad digital traerá consigo cambios fundamentales en la forma de organizar la industria, en las relaciones cliente-proveedor e incluso en el modo de educar a los empleados.
La industria está sometida a presión para satisfacer las demandas de mayor productividad y ciclos de vida cada vez más cortos de los productos. Al mismo tiempo, debe seguir la tendencia hacia la personalización masiva, así como cumplir unas normas de protección y cumplimiento medioambientales cada vez más exigentes. También deben ofrecer mejoras continuas en el rendimiento de la funcionalidad digital, como la comunicación, el análisis de datos y la presentación. Todo lo anterior está conmocionando las cadenas de valor mundiales y provocando profundos cambios estructurales en la industria. Para seguir siendo competitivos en un entorno tan exigente y poder ofrecer productos con un nivel elevado de personalización en los tamaños de lote más pequeños de una manera rentable y sostenible, las industrias necesitan un ecosistema impulsado por soluciones y servicios digitales altamente conectados y con grandes volúmenes de datos, en definitiva, la industria necesita una transformación digital.
En el caso concreto de los centros de datos, cada vez es más habitual encontrarnos con entornos donde hay una alta densidad de equipos informáticos instalados para dar servicio a las necesidades de la transformación digital que la sociedad y las empresas demandan, haciendo que las demandas energéticas sean cada vez mayores. Esta situación ya no es sólo habitual en los grandes centros de datos, sino que cada vez es más frecuente encontrarla en instalaciones vinculadas a entornos como el sector público, las telecomunicaciones o instalaciones corporativas de cualquier tipo ya que las necesidades tanto de un hospital como de un banco o cualquier empresa van aumentando progresivamente para dar soporte a las nuevas tecnologías y requerimientos.
Se da además la circunstancia de que las instalaciones se diseñan para poder albergar una capacidad determinada que no es habitual completar en los primeros años de vida de la instalación, mientras que a medida que va pasando el tiempo, la potencia y requerimientos energéticos de los equipos van creciendo por lo que la densidad de potencia instalada por rack se ve incrementada de manera considerable teniendo en cuenta que a lo largo del ciclo de vida de una instalación los equipos IT se actualizan una media de 5 veces. Actualmente, los servidores ya no sólo incorporan un procesador potente, sino que además estan dotados de varias aceleradoras gráficas cuyos requerimientos de energía son mucho mayores. En el año 2008, las densidades energéticas medias por rack rondaban los 6Kw, mientras que en la actualidad este valor ha crecido hasta los 16Kw, llegando a alcanzar en aplicaciones concretas densidades de hasta 80Kw por rack.
Por este motivo, se hace imprescindible contar con instalaciones eléctricas modulares que permitan ir adaptando los equipos a la demanda, no sólo durante la fase de diseño y en los primeros años de vida, sino que además es necesario que puedan seguir creciendo y ampliando su capacidad para adaptarse a las situaciones futuras.
En este sentido las baterías de iones de sodio, las UPS en MT o los cuadros de distribución de energía con las UPS integradas marcaran las tendencias en el futuro inmediato.
¿Qué papel juega ABB en el mercado de almacenamiento de energía y cuáles son los productos y servicios que ofertan?
ABB es una compañía que lleva en el mercado energético desde 1883. Esto nos ha permitido adquirir una gran experiencia trabajando en todos los sectores industriales y aplicaciones críticas, desde la generación de energía en una central nuclear hasta grandes instalaciones termosolares, fotovoltáicas o parques eólicos.
Los sistemas de distribución de CC a menudo necesitan una protección muy rápida frente a fallos, que simultáneamente ofrezca selectividad de protección, alta fiabilidad y capacidad de reconfiguración después del fallo. ABB ha desarrollado un interruptor de CC de estado sólido con electrónica de potencia (SS DCCB), con pérdidas de energía extremadamente bajas, alta densidad de potencia y un tiempo de reacción ultrarrápido, que soluciona todos estos problemas de protección. Los SS-DCCB de alta capacidad están diseñados para intensidades nominales de 1000 a 5000 A, a una tensión operativa de 1000 V CC, y pueden interrumpir una corriente de cortocircuito potencial de varios centenares de kA, es decir, con una rapidez hasta mil veces mayor que los interruptores electromecánicos.
El SS-DCCB de ABB se basa en la conexión en paralelo de tiristores conmutados por puerta integrada y bloqueo inverso de silicio (RB-IGCT) diseñado y desarrollados por ABB. Además, el interruptor de estado sólido puede enfriarse con un fluido para lograr una alta densidad de potencia, o bien con una avanzada refrigeración de dos fases, que proporciona la simplicidad de la refrigeración por aire con un rendimiento cercano al de la refrigeración por líquido, y garantiza bajos costes de instalación y mantenimiento, así como una larga vida útil.
Las pérdidas de potencia son un 70 % menores que las de las soluciones comparables de electrónica de potencia.
¿En qué consisten los sistemas de almacenamiento de energía de ABB y qué ventajas tienen sus sistemas UPS?
ABB cuenta con amplio abanico de soluciones de electrificación para el suministro fiable de energía no solo con equipos de baja tensión sino también de media tensión, pudiendo ofrecer también cuadros eléctricos para la distribución de energía que incorporan la UPS integrada en el propio cuadro.
En lo referente a los equipos de baja tensión El nuevo sistema MegaFlex de ABB está pensado para aplicaciones, como centros de datos, con grandes demandas de energía. Se trata de un sistema sencillo, compacto y resiliente que ofrece una excelente disponibilidad, fiabilidad y eficiencia que distingue a todos los productos de protección de potencia de ABB. Como líderes en el mercado en la tecnología de UPS, podemos garantizar que la electricidad siga circulando pase lo que pase. La empresa ha sido pionera en muchos conceptos avanzados en el diseño moderno de UPS, como por ejemplo, la arquitectura paralelo descentralizada (DPA). Esta tecnología ha funcionado bien en ABB ya que los usuarios con necesidades de potencia crecientes pueden simplemente añadir módulos para alcanzar capacidades de potencia de varios MW. Sin embargo, a medida que los centros de datos más grandes exigen sistemas de UPS con cada vez más potencia (hasta 30 o 40 MW), surge la necesidad de sistemas UPS con un nivel de potencia base de al menos 1 MW que sean capaces de ampliarse o configurarse para dar servicio a aplicaciones con necesidades de hasta 6 MW. Cinco de estas instalaciones podrian cubrir las necesidades energéticas de un datacenter de 30 MW.
Cuando desarrollamos la nueva UPS MegaFlex, nos basamos en los siguientes principios básicos:
- Desarrollar, fabricar y vender una UPS de alta eficiencia con una potencia nominal de 1 MW, 1,25 MW o 1,5 MW que sea apto para grandes instalaciones de centros de datos.
- Normalizar las arquitecturas de distribución de energía de acuerdo con el sistema de clasificación del Uptime Institute y la EN 50600.
- El SAI debía ser compacto, muy eficiente energéticamente, flexible, fácil de instalar y sus necesidades de mantenimiento deberian ser predecibles.
El resultado fue una UPS sin transformador compuesta por bloques de potencia de 250 kW, un bypass estático central con una potencia nominal de 1000 kW o 1500 kW y un bastidor de conexión de E/S con potencias nominales de 1 MW y 1,5 MW con una alimentación de entrada que puede ser sencilla o doble
A su vez, también hemos puesto en el mercado nuestra solución MNS-Up que combina la UPS DPA 500 de ABB y el prestigioso cuadro MNS de ABB, con interruptores automáticos Emax 2 en un único producto. Este producto flexible e integrado ofrece la posibilidad de albergar una gran parte de la infraestructura eléctrica en un único equipo. Se trata de un desarrollo de ABB pensado para aplicaciones críticas.
En una instalación de 500 kW, el MNS-Up puede ahorrar hasta el 10 % del espacio necesario en comparación con una instalación convencional, mientras que para 2 MW o más, el ahorro puede ser de hasta el 30 %. Los módulos UPS DPA 500 están situados en secciones dedicadas pero compartiendo los sistemas de bus bars con el resto de la aparamenta. Este acoplamiento directo es un aspecto clave para crear un único producto. El uso del sistema de bus bars estándar MNS también garantiza la máxima flexibilidad de disposición, permitiendo colocar secciones del SAI en el centro o en el lateral del cuadro. Las conexiones entre los módulos UPS y los bus bars forman parte de MNS-Up, por lo que estas se realizan y prueban en fábrica, eliminando la potencial fuente de problemas que a veces pueden suponer los trabajos in situ que requieren las soluciones convencionales para conectar la aparamenta y la UPS mediante cables o bus bars. Además, para maximizar la escalabilidad y reducir el número de repuestos necesarios, solo se utiliza un tamaño de módulo UPS (100 kW). Cada sección puede alojar hasta cinco módulos y, al poner en paralelo seis secciones, se puede alcanzar una capacidad total de 3 MWA. Con DPA 500, cada módulo UPS de 100 kW contiene todo el hardware y el software necesarios para el funcionamiento del sistema completo, lo que elimina posibles puntos de fallo únicos. Los módulos pueden sustituirse sin necesidad de apagarlos, lo que facilita su mantenimiento y sustitución.
Por último, la UPS PCS120 de MT de ABB, basado en la arquitectura revolucionaria de conversión estática de impedancia (Z) aislada (ZISC), es la última incorporación la cartera de productos de MT de ABB y representa la próxima generación de UPS de MT destinados a la protección de potencia de varios megavatios. Para maximizar la escalabilidad y minimizar los repuestos, el sistema se construye utilizando bloques de UPS, cada uno con una potencia nominal de 2250 kVA. Hasta 10 de estos bloques pueden ponerse en paralelo en una configuración en paralelo denominada hard-parallel para llegar a dar hasta 22,5 MVA o incluso disponerse 20 en una configuración de bus en anillo para dar hasta 45 MVA. La UPS de MT proporciona una tensión de salida limpia de conformidad con la IEC62040-3 clase 1 y también puede suministrar corrientes de fallo elevadas para la protección aguas abajo así como la capacidad para despejar fallos de hasta cinco veces la intensidad nominal. La eficiencia del equipo llega a alcanzar un 98 % para el espectro de carga que va desde el 50 % hasta la carga nominal completa y un rendimiento superior al 96 % para cargas comprendidas entre el 25% y el 50 %. Las bajas pérdidas sin carga y el diseño modular garantizan una curva de eficiencia casi plana, permitiendo instalar la máxima capacidad prevista desde el primer día, al tiempo que se optimiza el rendimiento si la carga inicial es baja.
¿Qué soluciones se están aplicando desde ABB para favorecer la eficiencia energética de los centros de datos y reducir la huella de carbono?
Un estudio reciente sobre centros de datos publicado en The New York Times [1] refleja que entre 2010 y 2018 el consumo energético de estas instalaciones se ha multiplicado por 6, pero sin embargo su consumo energético ha aumentado tan sólo un 6%.
Este objetivo se ha conseguido, entre otras cosas, gracias a las plataformas de sistemas de control y a la inteligencia integrada de sus sistemas eléctricos, desde los interruptores automáticos hasta las UPS. En el futuro inmediato, se conseguirá seguir mejorando la eficiencia energética de las instalaciones a medida que las empresas se adentra en el campo del almacenamiento masivo de energía y se involucren en nuevos enfoques de participación en la red energética. Creo que a medida que avancemos en esta nueva década, veremos como la búsqueda de la eficiencia pasa a una velocidad aún superior pues estamos transformando nuestra mentalidad, pasando de planteamientos basados en la rentabilidad a una cultura de eficiencia incremental y un compromiso para minimizar los residuos.
Hay que tener en cuenta que el consumo energético de los centros de datos en el mundo ronda entre el 1% y el 2% de la demanda energética según las medidas más precisas que tenemos, cuando la industria definitivamente apueste por un almacenamiento masivo de energía económico, la implantación de energías renovables se disparará.
Comercializamos sistemas de almacenamiento de energía en baterías, donde la verdadera magia desde nuestro punto de vista está en la implementación de sistemas de control y el software. Actualmente, estamos suministrando unidades de almacenamiento en baterías que tienen inteligencia y que son capaces de interactuar con plantas de generación de energía existentes.
ABB está presente en el sector de los centros de datos desde sus comienzos hace aproximadamente 25 años. Nuestro enfoque se ha centrado en dos áreas críticas: la electrificación y el control y automatización. Por nuestra experiencia, creemos que somos capaces de suministrar los productos y soluciones más modernos, innovadores y eficientes para distribuir la energía.
Nuestras UPS ofrecen una eficiencia energética líder en su categoría, de hecho, nuestra UPS ABB Megaflex ofrece una eficiencia del 97,4% independientemente de la carga, nuestros interruptores no sólo protegen tanto a las personas como a los equipos sino que además equipan una sofisticada tecnología en términos de análisis de datos, proporcionando a nuestros clientes las herramientas necesarias para tener una visibilidad excepcional de lo que está ocurriendo en sus instalaciones, lo que permite tomar decisiones sobre dónde y como utilizar la energía, y todo esto respaldado por la extremadamente sólida y madura capacidad de seguridad cibernética de ABB, de hecho somos una de las marcas líderes de mayor confianza cuando se trata de seguridad de un sistema de control industrial.
Por último, ofrecemos una plataforma de sistemas de control que permite gestionar un centro de datos haciendo las veces de ojos, oidos y cerebro de la instalación. ABB Ability Data Center Automation se ha diseñado específicamente para la industria de los centros de datos. Se trata de una solución basada en nuestra estrategia desarrollando soluciones para un mercado industrial más amplio y luego personalizarlo para diferentes sectores. Como consecuencia, nuestros sistemas de control distribuido son los mismos para un centro de datos que para una central nuclear o un bloque de oficinas. Se trata de sistemas muy eficaces a la hora de recopilar datos y por lo tanto ayudan a nuestros clientes a tomar decisiones relacionadas con el uso de la energía. Se trata de sistemas que se hallan fuera de la infraestructura eléctrica y abarcan toda la instalación desde la refrigeración hasta la seguridad y por supuesto la gestión eléctrica.
La clave del éxito de nuestra plataforma de control se basa en que todos los componentes como los interruptores o transformadores deben ser inteligentes, por ello, cuando desarrollamos nuestros productos buscamos dotarles de conectividad, inteligencia y accesibilidad para que puedan comunicarse con los sistemas de control.
[1] S. Lohr, “Cloud computing Is not the energy hog that had been feared,” The New York Times, para 2, Feb. 27, 2020. Available: https://www.nytimes.com/2020/02/27/technology/cloud-computing-energy-usage.html
¿Cuáles son los planes de ABB para lo que resta de 2020 y qué previsiones tecnológicas tienen para 2021?
Actualmente ya estamos observando como existe una búsqueda progresiva para eliminar el desperdicio de energía. Los operadores de los centros de datos interactuarán cada vez más con los operadores de redes y es en este escenario donde aparecen nuevos modelos de negocio como los activos de almacenamiento de energía y estrategias compartidas en respuesta a la demanda. La interacción con el público, los consumidores y la administración de las fuentes de energía serán cada vez más importantes.
Por otro lado, ABB ha diseñado una nueva batería de Iones de Sodio con el objetivo de desarrollar equipos más compactos para liberar espacio y mejorar la flexibilidad del diseño de centros de datos y otras instalaciones críticas. Estas baterías pueden suministrar de manera fiable y segura decenas de miles de ciclos a descargas de potencia máxima muy elevadas sin riesgo potencial de combustión, explosión o descarga, lo que permite su despliegue en lugares impensables para los tipos de baterías de plomo y litio.
Estas baterías ofrecen una resistencia interna extremadamente baja, una alta tasa de ciclo y una alta capacidad de potencia máxima, no son inflamables y no presentan características de desplazamiento térmico por diseño. Los procesos químicos no solo son seguros, ya que cumplen con los requisitos de las normas UL9540A y NFPA855, sino que también son sostenibles, ya que constan principalmente de aluminio, manganeso, hierro, Azul de Prusia (un tinte para productos básicos) e iones de sodio. Estas baterías no se ven afectadas por la dependencia de metales raros, minerales en conflicto o implicaciones cuestionables de la cadena de suministro.
Desde el punto de vista del rendimiento, la nueva batería de iones de sodio supera tanto al plomo como al litio en potencia pico, velocidad de ciclo, recuento cíclico, tiempos de carga/descarga, eficiencia, seguridad y funcionamiento en un rango de temperaturas mucho más amplio. Estas características, en particular con respecto a la capacidad de potencia máxima, permiten a los centros de datos y a otras instalaciones de misión crítica limitadas por el espacio liberar energía y espacio en planta, ya que la capacidad de potencia máxima y la reserva de capacidad de arranque/puente puede alcanzarse en un espacio mucho más pequeño sin necesidad de sobredimensionar la climatización.
La capacidad de las baterías de iones de sodio para proporcionar repetidamente, de manera fiable y segura descargas con potencias pico muy elevadas sin riesgo potencial de combustión, explosión o descarga con un uso frecuente y repetitivo significa que pueden instalarse en lugares y arquitecturas que son impensables para otros tipos de baterías. Las baterías de iones de sodio pueden instalarse y se están instalando en centros de datos y comunicaciones dentro de la salas blancas donde se alojan los racks de equipos de IT/Telecom, un área en la que las baterías de litio a menudo no están permitidas y donde las baterías de plomo no ofrecen el rendimiento necesario para soportar la carga.
ABB es una empresa tecnológica orientada al cliente, por lo que lo que en última instancia, lo que nos impulsa son los objetivos de nuestros clientes.
¿En qué consiste el compromiso de sostenibilidad de ABB?
ABB tiene un firme compromiso con la sociedad. Y ese compromiso se traduce en ayudar a las industrias a ser más limpios, seguros y resistentes, y a consumir menos recursos. También significa que debemos trabajar de manera responsable.
Hace poco, ABB ha recibido la prestigiosa Medalla de Platino EcoVadis 2020 en la categoría de Responsabilidad Social Corporativa, lo que coloca a ABB entre el uno por ciento superior de todas las compañías valoradas. En 2019, el trabajo realizado por ABB en materia de sostenibilidad también recibió el reconocimiento de otras organizaciones, por ejemplo, los índices FTSE4Good, Ethibel Sustainability Index Excellence y Corporate Knights Global 100, además de aparecer en la lista de las cien corporaciones más sostenibles del mundo de la revista Corporate Knights.
La cartera de productos ecoeficientes de ABB, que favorece la creación de sistemas de transporte, industrias y ciudades inteligentes para mitigar el cambio climático y conservar los recursos no renovables, representó el 57 por ciento de los ingresos totales en 2019. La compañía lleva camino de que este porcentaje ascienda al 60 por ciento para finales de 2020. Las soluciones de la cartera incluían ofertas digitales para edificios, infraestructuras, energía limpia, sistemas de movilidad y eficiencia energética.
ABB sigue dejando patente su compromiso con la sostenibilidad como socio titular de las carreras del Campeonato ABB FIA de Fórmula E, la primera categoría internacional de carreras de automovilismo íntegramente eléctrica organizada por la FIA. Esta colaboración es mucho más que una carrera: Se trata de acelerar el ritmo del desarrollo y la adopción de soluciones de movilidad eléctrica en aras de un futuro más sostenible
Como defensor del Acuerdo de París de 2015 y la iniciativa Science Based Targets (SBT), ABB trabaja para limitar el calentamiento global y aplacar las consecuencias potencialmente devastadoras del cambio climático. El año pasado, ABB redujo sus emisiones de gases de efecto invernadero en un 41 por ciento respecto al año 2013, superando el objetivo del 40 por ciento que se había fijado para 2020.
A largo plazo, ABB tiene el propósito de alcanzar la neutralidad de carbono y el año pasado ya abrió su primera fábrica con huella de carbono cero en Lüdenscheid (Alemania): un ejemplo de lo que se puede hacer para lograr que la industria sea realmente sostenible. La fábrica cuenta con una estación de energía solar y tecnologías digitales, por lo que promete ser autosuficiente desde el punto de vista energético. Además, presenta todas las ventajas de los ecosistemas industriales inteligentes de control digital.
El año pasado, ABB alcanzó o superó tres de sus cuatro objetivos en materia de relaciones responsables. ABB conduce sus negocios con la integridad como piedra angular y eje central. Y así seguirá siendo. De hecho, va a ser incluso más importante a medida que ABB transforme y simplifique sus actividades y modelo de gobernanza para el futuro.
La meta de ABB es que los derechos humanos se entiendan y gestionen correctamente en todas sus actividades y estén totalmente integrados en su negocio diario para finales de 2020. A fin de alcanzar este objetivo, ABB ha adoptado iniciativas centradas en desarrollar capacidades, identificar riesgos y mejorar el rendimiento de su base de proveedores. En este sentido, también está limitando la exposición a minerales de zonas de conflicto.
ABB ha avanzado en su programa de igualdad e inclusión. Al adoptar el compromiso EmbraceDifference, creado por la Mesa Redonda Europea de Empresarios y firmado en 2018, ABB vinculó sus iniciativas del ejercicio 2019 con los seis ámbitos prioritarios que se identifican en el compromiso: cultura inclusiva, liderazgo inclusivo, definición de aspiraciones y metas, responsabilidad clara, igualdad de oportunidades, y compromiso y responsabilidad social.
ABB patrocina las Olimpiadas Especiales de Alemania, que este año celebran su XX edición. Alrededor de 3.000 voluntarios de ABB han ayudado a organizar este encuentro bienal y han usado tiempo de sus vacaciones para participar.
El año pasado, la compañía avanzó un poco en sus objetivos de diversidad. En 2019, el porcentaje de mujeres en cargos directivos de ABB era del 11,7, superando el 10,5 por ciento registrado en 2018 y el 10 por ciento de 2017. ABB siguió fomentando las carreras y la educación en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) entre niñas y mujeres de varias maneras, por ejemplo, dedicándoles becas y programas de mentores en Hungría, India, Polonia, Suecia y otros países.
ABB es una empresa líder global de ingeniería que estimula la transformación de la sociedad y la industria para lograr un futuro más productivo y sostenible. Al conectar el software a su cartera de electrificación, robótica, automatización y tecnologías de accionamiento, ABB supera los límites de la tecnología para llevar el rendimiento a nuevos niveles. Con una historia de excelencia que se remonta a más de 130 años, el éxito de ABB está impulsado por el talento de sus 144.000 empleados en más de 100 países.