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EMERSON
オートメーションシステム

北米のハイパースケールデータセンターキャンパス向け協調型マイクログリッド制御

エグゼクティブサマリ

あるグローバルテクノロジー企業は、計算負荷が高く常時稼働が求められるデジタルワークロードを支えるためのハイパースケールデータセンターキャンパスを開発しています。 この施設には、極めて大規模かつ急激に変動する負荷を管理しながら、継続的な可用性を維持できる、電力系統に依存しない電力アーキテクチャが求められています。

こうした要件に対応するため、プロジェクトチームは、Ovation™ 自動化プラットフォームを基盤とする Ovation™ マイクログリッド制御システムを採用し、大規模なオンサイト電力エコシステム全体にわたる協調制御、システムの可視化、およびサイバーセキュリティを実現しました。 このソリューションは、発電設備、エネルギー貯蔵設備、補機システム（BOP）、および電気インフラを横断する統合制御基盤を提供するとともに、段階的な導入および長期的な拡張を通じて、信頼性の高いマイクログリッド運用を支援します。 

プロジェクトの背景

データセンターキャンパスは、公共電力網に依存せず独立して運用できるよう設計された、自家電源型の多段階開発施設として整備が進められています。 全面稼働時には、この拠点は、変動の大きい高度なデジタルワークロードによって生じる、都市規模のピーク電力需要に対応可能となります。

主なアーキテクチャ上の特徴は以下のとおりです。

  • ディスパッチ可能な発電設備、大規模エネルギー貯蔵設備、および関連する補機システム（BOP）を統合した専用オンサイトマイクログリッド
  • コンピューティング需要によって発生する、瞬時かつ大規模な負荷変動に対応できる能力
  • 保守、拡張、または障害発生時にも継続運転を可能にする冗長化されたマイクログリッド構成

この電力アイランドは極めて大規模かつ複雑であるため、全ての設備を単一の信頼性の高いシステムとして協調制御できる、産業グレードの自動化および制御システムが求められています。

顧客の課題

プロジェクトチームは、次世代ハイパースケール施設に共通する課題に直面していましたが、このプロジェクトでは導入規模の大きさと重要性により、その課題はさらに増大していました。

  • 極めて大きな負荷変動への対応：コンピューティング需要に起因する電力需要は急激かつ大幅に変動するため、リアルタイムで管理する必要があります。
  • 段階的な立ち上げおよび拡張：システム全体の安定性を維持しながら、数十に及ぶ電力設備を複数のマイルストーンにわたって段階的に試運転・導入する必要があります。
  • 短納期での導入：圧縮されたスケジュールの中で、信頼性、安全性、またはサイバーセキュリティを損なうことなく、早期の運用開始を実現することが求められます。
  • システム統合の複雑性：発電設備、バッテリーエネルギー貯蔵システム、電気インフラ、および補機システム（BOP）は、統一された制御戦略のもとで緊密に連携して運転されなければなりません。

これらの課題に対応するため、顧客は大規模かつミッションクリティカルな電力システムにおける豊富な実績を持つ制御システムサプライヤーを必要としていました。

ソリューション：Ovation 自動化プラットフォームによる統合制御

Ovation 自動化プラットフォームは、マイクログリッド全体および関連インフラ向けの集中型自動化・制御環境を提供するために採用されました。 

このソリューションには以下が含まれます。

  • 発電設備、エネルギー貯蔵設備、および電気設備を協調的かつリアルタイムに制御するための Ovation マイクログリッド制御システム
  • 包括的な運転状況の可視化を実現する、統合 SCADA および電気設備制御・監視システム（ECMS）機能 
  • ミッションクリティカルなインフラを保護するために設計された電力・水インフラ向けサイバーセキュリティスイート 
  • システム検証、コミッショニング、および継続的な運用保証を支援するデジタルツイン 

このアーキテクチャは、独立したマイクログリッドセグメント間で完全な冗長構成をサポートしており、通常運転時はもちろん、保守作業中や非常時においても安全かつ信頼性の高い運用を可能にします。 

成果と運用準備状況 

Ovation ベースのソリューションは、初期コミッショニングから全面稼働に至るまで、キャンパスを支えることができる拡張性の高い制御基盤を確立します。 

主な成果は以下のとおりです。 

  • 資産が高密度に集約された大規模な電力アイランド全体にわたる協調制御 
  • 急激かつ変動の大きい負荷条件下における安定したマイクログリッド運用 
  • 電力システムおよびユーティリティシステム全体にわたるオペレーターの可視性と状況認識の向上 
  • 将来の拡張に対応できるよう設計された、安全で拡張性の高い自動化プラットフォーム 

これらの機能により、データセンター運営者は、電力システムの複雑性を産業グレードの制御システムで管理しながら、デジタル運用の継続性を維持できます。 

なぜそれが重要なのか

ハイパースケールデータセンターが、高度に統合された自立型エネルギーシステムへと進化するにつれて、統合制御アーキテクチャの重要性はますます高まっています。 このプロジェクトは、産業用自動化プラットフォームによって実現される協調型マイクログリッド制御が、次世代デジタルインフラを支えるために必要な信頼性、拡張性、および運用規律をどのように提供できるかを示す事例となっています。

エマソンのデータセンター向けソリューションの詳細

エマソンは、データセンター事業者の信頼性強化、統合の合理化、自信を持った拡張を支援するように設計された自動化およびデジタル技術のポートフォリオを提供します。同時に、デジタルツイン機能を活用して、資産のライフサイクル全体にわたるパフォーマンスを最適化します。

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