AI a filtrace v datacentrech: Proč je čistý vzduch zásadní pro výrobu energie přímo v místě provozu

Filtrace je klíčovým faktorem pro dostupnost, účinnost a životnost plynových turbín, plynových motorů a palivových článků v datových centrech.

Umělá inteligence (AI) patří k nejvýznamnějším technologickým trendům současnosti a ovlivňuje celý vyspělý průmyslový svět. Může zásadně proměnit naši společnost i ekonomiku – a tento potenciál je obrovský.

Stejně obrovské jako potenciál AI jsou však i energetické nároky datových center, která tvoří páteř této technologie. Datacentra patří mezi největší spotřebitele energie na světě. Podle výpočtů poradenské společnosti International Data Corporation (IDC) se globální spotřeba elektřiny v datových centrech mezi lety 2023 a 2028 zdvojnásobí, přičemž průměrné roční tempo růstu v tomto pětiletém období dosáhne 19,5 %. Electric Power Research Institute předpokládá, že do roku 2030 mohou datová centra spotřebovávat až 9 % veškeré elektřiny vyrobené v USA.

Podobný problém se objevuje na mnoha trzích: rozšiřování elektrických sítí nedrží krok s prudkým růstem datových center. Připojení k síti se zpožďuje, vysokokapacitních přípojek je nedostatek a schvalovací procesy jsou zdlouhavé. Například na jaře 2026 město Frankfurt nad Mohanem oznámilo, že s novými velkými vysokokapacitními přípojkami nelze v tomto městě, kde se nachází jeden z největších internetových uzlů na světě, počítat dříve než kolem roku 2035.

„Rostoucí spotřeba energie spojená s AI už předbíhá tempo rozvoje elektrizační soustavy, která se buduje v horizontu desetiletí. Rozvoj datových center tak naráží na zásadní kapacitní limit.“ - Goldman Sachs, viceprezident a analytik společnosti Gartner

Stále více provozovatelů datacenter proto řeší výrobu elektřiny přímo v místě provozu. Díky ní nejsou tolik závislí na kapacitě distribuční sítě, mohou lépe plánovat výstavbu a rychleji uvádět nové projekty do provozu. Zároveň získávají větší odolnost pro případ výpadků sítě nebo zpoždění při jejím rozšiřování. Vlastní zdroj elektřiny tak může pokrývat hlavní spotřebu datového centra, překlenout období do připojení k síti nebo doplňovat běžný odběr ze sítě.

Jako nejperspektivnější zdroje energie se dnes prosazují tři technologie. Plynové turbíny nabízejí vysoký výkon a flexibilní provoz. Plynové motory umožňují modulární řešení s více jednotkami a často dosahují vyšší účinnosti. Palivové články pak představují tichý, snadno škálovatelný zdroj energie s nižšími emisemi, vhodný pro nepřetržitý provoz.

Plynové turbíny

Plynové turbíny jsou vhodné pro projekty, kde je potřeba rychle zajistit vysoký výkon nebo pokrýt výrazné skokové navýšení spotřeby. Uplatnění nacházejí především u rozsáhlých kampusů datových center nebo v situacích, kdy kapacitní omezení sítě vyžaduje silný vlastní zdroj elektřiny přímo v areálu. Jejich hlavní výhodou je vysoká výkonová hustota a vhodnost pro rozsáhlé energetické celky. Ve srovnání s řešeními založenými na soustavě více plynových motorů však obvykle nabízejí nižší míru modularity.

Plynové motory

Plynové motory představují silné řešení pro lokální výrobu elektřiny zejména tam, kde datová centra potřebují růst modulárně, postupně navyšovat zatížení nebo zajistit vysokou dostupnost prostřednictvím většího počtu menších jednotek. Dobře se uplatňují v řešeních s více motorovými jednotkami, která usnadňují údržbu i zajištění redundance a zároveň snižují dopad případného výpadku jednotlivé jednotky.

Pro provozovatele jsou atraktivní také díky tomu, že mohou rychle naběhnou na požadovaný výkon a lze je využít i v ostrovním provozu nebo pro podporu sítě. Plynové motory proto často představují pragmatickou odpověď na nedostatečnou kapacitu sítě a dlouhé čekací lhůty na připojení, zejména v regionech s omezenou dostupností elektřiny.

Palivové články

Systémy palivových článků představují zajímavou možnost pro tiché, škálovatelné a lokálně nízkoemisní napájení. Zejména při využití vodíku mohou přímo v místě provozu fungovat s velmi nízkými emisemi. Tato technologie tak může významně snížit environmentální stopu datových center a přispět ke zlepšení kvality ovzduší i ochraně klimatu.

Systémy palivových článků lze využít jako primární zdroj napájení nebo jako doplněk k odběru ze sítě. Jsou proto zajímavé pro provozovatele, kteří chtějí spojit vysokou spolehlivost dodávek energie se snižováním emisí.

Filtrace je rozhodujícím faktorem pro všechny tři typy výroby energie

U všech technologií pro lokální výrobu energie představuje filtrace důležitý faktor pro výkon, dostupnost a účinnost infrastruktury pro AI. Chrání citlivé komponenty před částicemi, vlhkostí a dalšími nečistotami, snižuje tlakové ztráty, prodlužuje životnost zařízení, a tím omezuje riziko poruch i provozní náklady. Filtrace má proto přímý vliv na výkon, životnost a nákladovou efektivitu provozu vlastních energetických zdrojů.

Plynové turbíny potřebují nasávat čistý vzduch, protože částice a vlhkost mohou znečišťovat lopatky turbíny, kompresorové stupně i celý systém. Cílem přitom není pouze ochrana samotné plynové turbíny, ale také zajištění stabilního provozu. Spolehlivá filtrace pomáhá snižovat výkonové ztráty, opotřebení, náklady na údržbu i spotřebu paliva. Hengst proto pro plynové turbíny nabízí filtrační systémy nasávaného vzduchu včetně filtračních roun, kapsových filtračních vložek, filtračních patron a kazetových filtračních vložek.

Filtrace je u plynových motorů důležitá proto, že chrání sací systém a motorový prostor před prachem, nečistotami a dalšími kontaminanty přenášenými vzduchem. Tato ochrana je zvlášť důležitá u datových center, která spoléhají na vysokou dostupnost provozu, protože neplánované odstávky se mohou rychle a výrazně prodražit. Správně zvolené filtry snižují opotřebení válců, pístů a dalších komponent a mají přímý vliv na náklady na údržbu i životnost zařízení. Pro plynové motory Hengst nabízí především filtrační systémy nasávaného vzduchu s odpovídajícími kapsovými filtračními vložkami nebo filtračními patronami.

U palivových článků je zásadní katodový vzduchový filtr, protože pro účinnou výrobu elektřiny potřebuje systém dostatečné množství čistého vzduchu s minimálním obsahem škodlivin. Filtrační řešení Hengst navržená na míru konkrétní aplikaci pomáhají udržovat přívod vzduchu do palivových článků bez částic a škodlivých plynů. Tím přispívají k delší životnosti systému a k jeho vyšší účinnosti.

Jak vzduchové filtry ovlivňují energetickou náročnost datových center

Zatímco plynové turbíny, plynové motory a systémy palivových článků řeší dodávku energie pro datová centra, filtrace může pozitivně ovlivnit také energetickou náročnost jejich vzduchotechniky.

Datacentra jsou vybavena klimatizačními jednotkami, které ochlazují vzduch ohřátý provozem IT technologií. Obvykle pracují v recirkulačním režimu s vysokým průtokem vzduchu. Největší spotřebu energie zde mají ventilátory, které vzduch nasávají a zajišťují jeho proudění systémem. Díky energeticky účinným vzduchovým filtrům optimalizovaným z hlediska tlakové ztráty lze systémy navrhnout tak, aby se jejich spotřeba energie snížila. Pro provozovatele datacenter to zároveň znamená nižší emise CO₂ i úsporu provozních nákladů.

Závěr

AI, vlastní výroba energie přímo v místě provozu a filtrace spolu souvisejí těsněji, než se na první pohled může zdát. S rostoucí energetickou náročností datových center nabývají lokální zdroje elektřiny na významu. Aby však plynové turbíny, plynové motory a palivové články dokázaly tuto roli spolehlivě plnit, potřebují správně navrženou filtraci.

Pro technické manažery a další osoby odpovědné za návrh infrastruktury to znamená jediné: kdo v datovém centru řeší vlastní výrobu energie, bezpečnost dodávek a energetickou účinnost, měl by filtraci zahrnout do návrhu systému už v rané fázi. Filtrace má přímý vliv na dostupnost, účinnost, údržbu i životnost zařízení. Proto je důležitou součástí výkonné infrastruktury pro AI, která obstojí i do budoucna.