Elektrik şebekelerindeki dakikalık düşüşün sırrı çözüldü: Suçlu bataryalar

Avrupa’dan Avustralya’ya, ABD’den Malezya’ya kadar elektrik şebekelerinde yıllardır her 60 saniyede bir görülen küçük frekans düşüşünün nedeni bulundu. Almanya’daki Jülich Araştırma Merkezi’nden Dirk Witthaut ve ekibine göre bu dalgalanmayı, şarj durumunu her dakika aynı saniyede kontrol eden bataryalar yaratıyor.

İşin tuhaf yanı, düşüşlerin farklı ülkelerde ve kıtalarda tam aynı anda yaşanmasıydı. Bulmacayı ekibin önüne Almanya’nın en büyük iletim şirketi Tennet Germany getirdi; çözmek yıllar süren ölçüm ve modelleme gerektirdi.

Bunu da okuyun: İngiltere yapay zekâ veri merkezlerinden vazgeçmiyor: 2030’a kadar 6 GW hedef

İlk şüpheli hidroelektrik santralleriydi

Bu tür çok düşük frekanslı salınımların bilinen kaynağı hidroelektrik türbinleri. Ekip Kuzey Avrupa şebekesindeki bir santralin kontrol sistemini bilgisayarda modelledi, dakikada bir tepe yapan bir titreşim de yakaladı. Ama bu titreşim gelip geçiciydi; şebekedeki düşüş ise saat gibi, dakika dakika hiç aksamadan sürüyordu. Araştırmacılar o noktada asıl soruyu sordu: Bu kadar düzenli işleyen bir şeyin arkasında bir saat olmalıydı.

Ekip Jülich yerleşkesine 80’den fazla akıllı ölçüm cihazı kurdu, cihazlar her üç saniyede bir frekans, gerilim ve akımı kaydetti. Cevap, batarya depolama sistemine bağlı trafodan geldi: Ölçümler orada da her dakika tepe yapıyordu. Veri merkezlerindeki kesintisiz güç kaynaklarından (UPS) şebeke ölçeğindeki bataryalara kadar pek çok cihaz şarj seviyesini dakikada bir kontrol ediyor. İnternete bağlı oldukları için saatleri de neredeyse birebir aynı. Tek bir cihazın etkisi fark edilmiyor, hepsi aynı anda yapınca şebekede iz bırakıyor.

İrlanda’da etki dört katına çıktı

Kanıt İrlanda’dan geldi. Ülkede veri merkezleri 2022’de şebeke yükünün yüzde 18’ine ulaştı. Aynı dönemde dakikalık düşüş 2016’daki 3 milihertzden 2021’de 12 milihertze çıktı, son dönemde 20 milihertzi aşan düşüşler de görüldü. İrlanda’nın 50 hertzlik şebekesi artı eksi 200 milihertzlik oynamaya dayanacak şekilde kurulu; tek başına sorun değil ama başka yüklerle üst üste binerse kesinti riskini büyütebiliyor. Bu salınımlar santral ekipmanına, özellikle hidroelektrik türbinlerine de zarar verebiliyor.

Çözüm basit: Üreticilerin şarj kontrolünü tam dakika başında değil, rastgele bir zamanda yaptırması. Ekip akıllı fırın ve Raspberry Pi kümeleri gibi nesnelerin interneti cihazlarında da benzer dalgalanmalar ölçtü; ancak bu cihazların yüzde 3’ten azı güncel yazılımla çalışıyor. Sorunun çözümü bir yazılım yaması kadar kolay olsa da dünya çapında uygulanması yıllar alabilir. Veri merkezlerinin elektrik yükü ABD’de de tartışma konusu; veri merkezi karşıtı kampanyayla Kongre’ye giren Will Lawrence bunun son örneği.

Kaynak: TechCrunch