Centrele de date sunt mari consumatori de energie, consumând cantități semnificative de energie electrică pentru funcționarea lor și necesitând, în același timp, sisteme de răcire pentru a asigura o performanță optimă. Consumul ridicat de energie înseamnă, de asemenea, că acestea pot genera emisii ridicate de carbon. Acești factori fac din centrele de date un nou domeniu de interes pentru tehnologia de cogenerare. Sau, întrucât există o nevoie primară de răcire mai degrabă decât de încălzire –
răcire și energie combinate (CCP) – utilizând răcitoare cu absorbție pentru a transforma căldura excedentară în apă rece care poate fi folosită în procesele lor.
Centrele de date au cunoscut numeroase evoluții semnificative în ultimele decenii. Conform legii lui Moore, numărul de tranzistori s-a dublat aproximativ la fiecare doi ani. Cu toate acestea, pe măsură ce traficul global de date și numărul de persoane conectate la World Wide Web au crescut constant, capacitatea centrelor de date a crescut în paralel. În funcție de traficul de date preconizat și de echipamentele necesare pentru a îndeplini anumite cerințe de disponibilitate, centrele de date pot ocupa o singură încăpere sau pot fi la fel de mari ca o clădire întreagă, cu până la 25.000 de servere și un consum de energie electrică de zeci de megawați.
Centrele de date sunt mari consumatori de energie electrică, ceea ce duce la costuri foarte ridicate cu energia electrică. Acestea necesită energie de înaltă calitate în ceea ce privește fiabilitatea pentru a asigura funcționarea continuă. Provocările viitoare pentru centrele de date sunt densificarea sarcinii electrice și creșterea disipării termice a serverelor. Astfel, evaluarea consumului de energie și a eficienței energetice este crucială și se realizează prin măsurarea unor indicatori precum eficiența utilizării energiei (PUE), adică raportul dintre puterea totală a instalației și puterea echipamentelor IT, și eficiența utilizării apei (WUE). PUE și WUE sunt deosebit de importante, deoarece capacitatea unui centru de date este de obicei limitată de performanța sistemului de răcire și de costul total al energiei electrice, mai degrabă decât de performanța procesorului.
Centrele de date se disting prin disponibilitatea lor clasificată pe niveluri: cu cât nivelul este mai ridicat, cu atât funcționarea centrului de date este mai robustă și mai continuă. Cerințele privind timpul de funcționare cresc de la 99,671% (Nivelul 1) la 99,995% (Nivelul 4). Acest lucru determină o redundanță mai mare a componentelor instalate pentru a atinge niveluri superioare. Cantitatea globală de informații digitale create se dublează la fiecare doi ani, ceea ce implică o creștere cel puțin similară a infrastructurii necesare pentru centrele de date. Prin urmare, este absolut necesar ca centrele de date să fie cât mai flexibile în ceea ce privește extinderea și actualizarea hardware-ului. În conjuncție cu viitoarele inițiative privind energia verde, eficiența ridicată și o infrastructură modulară și fiabilă sunt condiții prealabile inevitabile pentru centrele de date de ultimă generație.
Consumul de energie al centrelor de date
S-a estimat că sectorul centrelor de date din Regatul Unit consumă aproximativ 3 GW de energie pe an, ceea ce îl face unul dintre cei mai mari consumatori de energie din economie. Sectorul bancar și financiar reprezintă în prezent cel mai mare procent din consumul total de energie al centrelor de date din Regatul Unit, urmat îndeaproape de serviciile IT, mass-media și telecomunicații. Regatul Unit este al treilea cel mai mare consumator de energie destinată centrelor de date din lume, după Statele Unite și Japonia.
Un alt aspect important pentru centrele de date este scăderea capacității de rezervă a Regatului Unit, care, conform datelor National Grid publicate la sfârșitul lunii februarie, se preconizează că va determina trecerea marjelor de aprovizionare cu energie electrică în teritoriu negativ. Marea Britanie va fi nevoită să se bazeze pe importuri și pe măsuri de urgență costisitoare pentru a preveni întreruperile de curent.
[i] Această neconcordanță ar putea determina rețeaua națională să solicite capacitate prin intermediul rezervei operaționale pe termen scurt (STOR) sau al rezervei suplimentare de echilibrare. Se preconizează că această situație va persista pe termen mediu, odată cu punerea în funcțiune a pieței de capacitate. Pentru centrele de date, aceasta înseamnă că rețeaua națională devine mai puțin fiabilă, iar probabilitatea unor întreruperi de curent crește. Prin urmare, opțiunea de a produce energie electrică și de a asigura răcirea la fața locului devine mai atractivă pentru a preveni întreruperile de alimentare.
Primul proiect CCP pentru centre de date din Marea Britanie
În octombrie 2014
Citibank a dezvoltat un proiect de centru de date CCP la Londra, una dintre primele companii din Marea Britanie care a utilizat tehnologia motoarelor pe gaz pentru a realiza o instalație CCP destinată unui centru de date. Aceste măsuri inovatoare de eficiență energetică permit reducerea consumului de energie al centrului de date cu 10%. Instalația CCP, acum instalată și funcțională, este capabilă să furnizeze 71% din energia electrică necesară pentru alimentarea centrului de date.
Acest proiect de mare anvergură a fost susținut de administratorul de fonduri al Green Investment Bank, Sustainable Development Capital (SDCL) – o recunoaștere esențială a importanței acestei tehnologii în reducerea amprentei de carbon a centrelor de date.
Directorul executiv al Green Investment Bank din Marea Britanie a comentat: „
„Industria IT este unul dintre sectoarele cu cel mai mare consum de energie la nivel mondial, fiind depășită doar de aviație. Energia poate reprezenta până la 80 % din costurile de funcționare ale unui centru de date, ceea ce înseamnă că acestea oferă o oportunitate importantă pentru implementarea măsurilor de eficiență energetică.”[ii]
Cu o investiție totală în proiect de 5,2 milioane de lire sterline, proiectul CCP de 2,8 MWe utilizează o serie de tehnologii eficiente din punct de vedere energetic, furnizate prin intermediul unui proiect „la cheie” realizat de Clarke Energy, incluzând răcitoare cu absorbție și două motoare pe gaz J420 Jenbacher de la GE.
Pe scurt, centrele de date realizează beneficiile potențiale ale implementării centralelor combinate de răcire și energie alimentate cu gaz în Marea Britanie. Această tehnologie permite centrului de date să reducă costurile operaționale și emisiile de carbon și, în paralel, să genereze surse stabile de energie pe care se poate conta.
Referințe
[i] Telegraph (2016) Previziunile privind aprovizionarea cu energie din Marea Britanie indică un deficit pentru prima dată în iarna viitoare
https://www.telegraph.co.uk/news/earth/energy/12175367/UK-energy-supply-forecasts-into-the-red-for-first-time-next-winter.html
[ii]Green Investment Bank (2014) Un centru de date din Marea Britanie va reduce consumul de energie în cadrul unui proiect unic în genul său
https://www.greeninvestmentbank.com/news-and-insight/2014/uk-data-centre-to-cut-energy-usage-in-first-of-a-kind-project/
