Datakeskusten sähkönsyöttö ja suurjänniteratkaisut tekoälyinfrastruktuurin energiatehokkaassa toteutuksessa

Suuritehoisten tekoälyklustereiden voimakas kasvu asettaa poikkeuksellisia vaatimuksia kantaverkkoliityntöjen siirtokapasiteetille, jännitteen vakaudelle ja jatkuvalle käytettävyydelle. Vastatakseen tähän kriittisen digitaalisen infrastruktuurin energiantarpeeseen Caverion on allekirjoittanut noin 15 miljoonan euron sopimuksen tekoälypilvipalveluihin erikoistuneen Nebiuksen kanssa uuden 70 megawatin sähköaseman kokonaistoimituksesta Mäntsälään.

Suurjänniteliitynnän merkitys tekoälylaskennan sähkönsyötössä
Tekoälylaskentaan optimoidut palvelinkeskukset vaativat tiiviisti pakattua sähkötehoa ja keskeytymätöntä virransyöttöä, jotta grafiikkaprosessoriryhmien aiheuttamat äkilliset kuormitusvaihtelut eivät vaaranna konesalien toimintavarmuutta. Sähköasema muodostaa datakeskuksen pääväylän valtakunnalliseen siirtoverkkoon, ja sen ensisijaisena tehtävänä on muuntaa ja jakaa korkeajännitteinen sähkö matalammille jakelujännitteille turvallisesti ja ilman siirtokatkoksia. Mäntsälän uusi laitos rakennetaan Nebiuksen nykyisen 75 megawatin datakeskuksen välittömään yhteyteen, mikä nostaa kokonaiskapasiteetin 145 megawattiin.

Urakan kokonaisteho on 70 megawattia, ja hanke toteutetaan nopeutetulla läpimenomallilla, jossa aseman on määrä valmistua syksyllä 2027. Sähköteknisessä toteutuksessa kriittisiksi tekijöiksi muodostuvat muuntajakapasiteetin mitoitus, suojausreleistys, kytkinkenttien kahdennus ja automaatiojärjestelmien nopea reagointikyky verkkohäiriöihin.

Hankkeen tekninen vaiheistus ja toimitusketjun hallinta
Datakeskushankkeiden nopeat läpimenoajat vaativat tarkkaa suunnittelun ja asennuksen limitystä sekä toimitusketjun ennakoivaa ohjausta pitkän toimitusajan komponenttien, kuten tehomuuntajien ja kaasueristeisten kytkinlaitosten (GIS), osalta. Caverion hyödyntää projektissa standardoituja sähköasemaprosesseja, jotka perustuvat aiemmin toteutettujen vaativien teollisuus- ja kantaverkkoprojektien tekniseen dokumentointiin ja mittausdataan.

Asennustyöt työllistävät arviolta 80 energia-alan erikoisosaajaa ja sähköasentajaa. Projektissa yhdistyvät sähköverkkoliitynnän ensiö- ja toisiojärjestelmien asennukset, maadoitusverkon johtavuusmittaukset ja kytkinlaitteistojen käyttöönottohaasteet tiukkojen turvallisuus- ja laatustandardien puitteissa.

Infrastruktuurin kokemuspohja ja verkkokokemus Suomessa
Hankkeen tekninen perusta nojaa laajaan suurjänniteverkkojen rakentamiskokemukseen. Caverion on aiemmin osallistunut Suomessa kymmeneen vaativaan datakeskushankkeeseen sekä kansainväliseen MCF Group Estonian datakeskuslaajennukseen Virossa. Yhtiön kanta- ja jakeluverkkohistoria kattaa kotimaassa noin 30 uuden sähköaseman rakentamisen, 50 sähköaseman peruskorjauksen sekä lähes 50 voimajohtoprojektia 110 kilovoltin ja 400 kilovoltin jännitetasoilla.

Tämä kantaverkkotason kokemus varmistaa, että 70 megawatin aseman kytkennät ja suojausjärjestelmät täyttävät kantaverkkoyhtiö Fingridin asettamat tekniset liityntävaatimukset (VJV) sekä standardoidut häiriönsietokriteerit.

Lisätiedot:
Tämä osio käsittelee teknisiä tietoja ja kilpailullista vertailua, joita alkuperäinen tuotejulkistus ei sisältänyt.

Tekoälyyn suuntautuneiden datakeskusten (AI-hyperscale) sähköasemien suunnittelussa vertailustandardina toimivat usein Uptime Instituten Tier III- ja Tier IV -luokitukset, jotka edellyttävät rinnakkaista ylläpidettävyyttä tai vikasietoisuutta sähkönjakelussa (2N- tai N+1-redundanssi). Tehonkulutuksen noustessa yli 50 megawatin per konesalirakennus laitoskytkennöissä siirrytään tyypillisesti perinteisistä ilmaeristeisistä kytkinlaitoksista (AIS) suljettuihin kaasueristeisiin kytkinlaitoksiin (GIS). Vaikka kaasueristeisen kojeiston investointikustannus on arviolta 20–30 prosenttia korkeampi, se vie jopa 70 prosenttia vähemmän pinta-alaa ja tarjoaa korkeamman suojan kosteuden ja lian aiheuttamia valokaarivikoja vastaan, mikä parantaa käytettävyysastetta ja pidentää huoltovälejä teollisuusympäristöissä.

Toinen keskeinen vertailukohta kriittisen sähkönsyötön suunnittelussa on oikosulunkestoisuus ja suojausnopeus. Nykyaikaisissa suurjänniteasemissa digitaalisen IEC 61850 -standardin mukainen tiedonsiirto ja valokuitupohjainen GOOSE-viestintä mahdollistavat suojareleiden välisen laukaisusignaalin siirron alle 4 millisekunnissa. Tämä nopeuttaa oikosulkujen selektiivistä erottamista merkittävästi perinteisiin kuparikaapeloiduilla kosketintiedoilla ohjattuihin relejärjestelmiin verrattuna ja estää laajemmat jännitekuopat datakeskuksen UPS- ja varavoimajärjestelmissä.

Toimittanut Natania Lyngdoh, Induportalsin toimittaja, tekoälyn avustuksella.

www.caverion.com