Понимание концепции «зеленых» центров обработки данных
Центры обработки данных являются базовой инфраструктурой для функционирования Интернета и информационных технологий. В них размещаются серверы, устройства хранения данных, сетевое оборудование и обеспечивается непрерывность работы онлайн-сервисов. Однако их высокое энергопотребление и значительные выбросы парниковых газов в атмосферу привели к росту осознания экологических последствий, связанных с этими решениями. Именно в этом контексте зарождается концепция «зеленых» центров обработки данных, призванная совместить технологическую эффективность с экологической ответственностью. В этой статье мы рассмотрим, как «зеленым» центрам обработки данных удается сочетать эти две цели, которые часто рассматриваются как противоположные.
Определение: что такое «зеленый» центр обработки данных?
«Зеленый» центр обработки данных отличается своей направленностью на минимизацию воздействия на окружающую среду. Для этого он включает в свою конструкцию ключевые элементы, позволяющие сократить потребление энергии, выбросы углекислого газа и использование природных ресурсов. Кроме того, при его строительстве предпочтение отдается использованию экологичных материалов.
Цель компании — строить и эксплуатировать центры обработки данных, способные удовлетворить растущий спрос на цифровые услуги, соблюдая при этом принципы устойчивого развития.
Каково воздействие центра обработки данных на окружающую среду? Почему это вызывает интерес?
Интерес к воздействию центров обработки данных на окружающую среду обусловлен сочетанием экологических, экономических, социальных и технологических проблем. Снижение воздействия этих объектов на окружающую среду имеет решающее значение для построения перспективного будущего и решения глобальных проблем, связанных с изменением климата.
К основным факторам воздействия центров обработки данных на окружающую среду относится:
- высокое энергопотребление : Центры обработки данных потребляют значительное количество энергии, в частности для питания серверов, хранения данных и кондиционирования воздуха. На их долю приходится около 1% мирового потребления электроэнергии и 0,5% выбросов CO2, причем эта тенденция усиливается по мере роста спроса на цифровые услуги (облачные вычисления, потоковое вещание, большие данные и т. д.).
- Выбросы парниковых газов : центры обработки данных используют ископаемое топливо для питания своей инфраструктуры, что приводит к выделению значительного количества углекислого газа (CO2). Эти выбросы CO2 способствуют глобальному потеплению, увеличивая частоту и интенсивность экстремальных погодных явлений, таких как штормы, волны жары и засухи.
- Использование природных ресурсов : Строительство и эксплуатация центров обработки данных требует затраты значительных природных ресурсов. При производстве серверов, жестких дисков и прочего ИТ-оборудования добываются редкие металлы и пластиковые материалы Кроме того, для поддержания безопасной рабочей температуры и охлаждения серверов центры обработки данных потребляют значительное количество воды. Например, в Калифорнии потребление воды в центре обработки данных может быть эквивалентно потреблению воды в трех больницах.
- Производство электронных отходов : Центры обработки данных производят электронные отходы, в частности серверы, жесткие диски и другие устаревшие компоненты. Электронные отходы часто содержат токсичные вещества, такие как свинец, ртуть и бромированные антипирены.
Стратегии снижения энергетического воздействия центров обработки данных
Чтобы снизить энергетическое воздействие центров обработки данных и сделать их более экологичными, сохранив при этом оптимальную производительность, можно реализовать различные стратегии.
1. Проектирование устойчивой инфраструктуры
Проектирование устойчивой инфраструктуры может оказать значительное влияние на энергоэффективность. При таком подходе принципы устойчивого развития интегрируются во все этапы жизненного цикла объекта — от планирования и строительства до эксплуатации и сноса.
- «Зеленый» дизайн и оптимизация пространства: включение принципов устойчивого развития в проектирование зданий, таких как управление для максимального использования естественного освещения и применение энергоэффективных материалов, помогает снизить потребности в энергии. Кроме того, максимальное использование имеющегося пространства снижает потребность в новых зданиях.
- Модульность: проектирование модульных центров обработки данных позволяет постепенно их расширить, чтобы оптимизировать использование ресурсов и минимизировать количество отходов, связанных со строительством.
2. Оптимизация энергоэффективности
Оптимизация энергоэффективности центров обработки данных может быть достигнута за счет :
- Виртуализация серверов:это позволяет объединить несколько виртуальных машин на одном физическом сервере, сократив общее количество необходимых серверов и оптимизировав использование ресурсов.
- Консолидация инфраструктуры: централизуя приложения и данные на более мощных и эффективных платформах, центры обработки данных могут сократить количество необходимых физических серверов, тем самым снижая общее энергопотребление.
- Оптимизация систем хранения данных (использование SSD-дисков вместо традиционных жестких дисков)
- Внедрение высокоэффективного оборудования: минимизация потерь помогает снизить энергопотребление, повысить эффективность работы, уменьшить тепловыделение и снизить общий углеродный след.
3. Внедрение передовых систем охлаждения
На охлаждение серверов приходится значительная доля энергопотребления центров обработки данных. Стратегии повышения эффективности систем охлаждения включают:
- Свободное охлаждение, которое предполагает использование наружного воздуха для охлаждения оборудования вместо традиционных систем кондиционирования, если позволяет погода.
- Жидкостное охлаждение, которое предполагает погружение серверов в специализированные жидкости, отводящие тепло.
- Сохранение горячих и холодных проходов:: Разделение горячих и холодных проходов в центрах обработки данных помогает оптимизировать воздушный поток и снизить потребность в дополнительном охлаждении.
4. Интеграция возобновляемых источников энергии
Центры обработки данных могут использовать различные стратегии интеграции возобновляемых источников энергии в своей деятельности, чтобы ограничить зависимость от ископаемого топлива.
- Энергия солнца и ветра: установка солнечных панелей и ветряных турбин на крышах или в помещениях позволяет производить часть необходимой электроэнергии непосредственно на месте.
- Использование «зеленых» соглашений о покупке электроэнергии (PPA) : эти контракты гарантируют поставку электроэнергии исключительно из возобновляемых источников, таких как гидроэлектроэнергия.
Диверсифицируя источники энергии, центры обработки данных могут не только снизить выбросы парниковых газов в атмосферу, но и повысить устойчивость к колебаниям энергоснабжения.
5. Совершенствование методов управления энергопотреблением
Для повышения энергоэффективности центров обработки данных ключевую роль играет интеллектуальное управление энергопотреблением. Это предполагает постоянный мониторинг и анализ энергопотребления центра обработки данных для выявления и оперативного устранения любых нарушений. Для этого можно использовать несколько методов.
- Системы управления энергопотреблением (EMS) : внедрение EMS для мониторинга и контроля энергопотребления в режиме реального времени позволяет выявить неэффективные затраты и принять корректирующие меры.
- Мониторинг, анализ и оптимизация энергетических данных: инструменты анализа энергетических данных помогают понять структуру потребления и выявить возможности для улучшения, способствуя управлению энергопотреблением. Кроме того, учет показателей энергоэффективности, таких как PUE (эффективность использования энергии), имеет решающее значение для оценки и повышения энергоэффективности.
- Профилактическое обслуживание: регулярное техническое обслуживание и поддержание оборудования в актуальном состоянии помогает обеспечить оптимальную производительность и избежать перерасхода энергии.
Каковы преимущества для экологически ответственных центров обработки данных для операторов?
Соответствие нормативным требованиям
Правительства, инвесторы, клиенты и общественность оказывают все большее давление на компании, требуя от них внедрения более устойчивых методов работы. Центры обработки данных, являющиеся важнейшими компонентами цифровой инфраструктуры, находятся под пристальным вниманием с точки зрения минимизации их воздействия на окружающую среду.
Экологические нормы становятся все более строгими, заставляя компании сокращать выбросы углекислого газа и внедрять более экологичные методы работы.
Для оценки и подтверждения экологической приверженности центров обработки данных можно использовать ряд хорошо зарекомендовавших себя сертификатов.
Среди них, LEED сертификация («Лидерство в энергетике и экологическом дизайне») пользуется особым уважением во всем мире. Она оценивает различные аспекты, такие как проектирование, строительство, эксплуатация и обслуживание зданий.
ISO 14001 и ISO 50001, также являются важными международными стандартами. Первый касается экологического управления, а второй — энергетического. Другие сертификаты, такие как Energy Star&нnbsp;и BREEAM&нnbsp;обеспечивают строгую оценку энергоэффективности и устойчивости инфраструктуры.
Наконец, недавно пересмотренная, Директива Европейского союза по энергоэффективности (EED) вводит важные обязательства для центров обработки данных. Согласно новым требованиям, центры обработки данных мощностью более 500 кВт должны показывать ключевые показатели эффективности (KPI), касающиеся их энергоэффективности, водопотребления и повторного использования энергии. Эти отчеты являются обязательными с мая 2024 года и сводятся в единую европейскую базу данных, а агрегированные данные доступны общественности.
Энергоэффективность и оптимизация затрат
Повышение энергоэффективности центров обработки данных может привести к существенной экономии операционных расходов.
Использование возобновляемых источников энергии, которое обходится дороже в краткосрочной перспективе, может снизить затраты в долгосрочной перспективе за счет стабилизации цен на энергию и избежания расходов, связанных с регулированием выбросов углекислого газа.
Репутация и конкурентоспособность
«Зеленые» центры обработки данных оказывают значительное влияние на отношения с клиентами.
Компании, инвестирующие в экологически ответственные центры обработки данных, укрепляют свою репутацию игроков, приверженных борьбе с изменением климата. Это может привлечь клиентов и партнеров, заботящихся об окружающей среде.
Компании, которым удается сократить воздействие на окружающую среду, сохраняя при этом высокое качество услуг, могут выгодно отличаться от своих конкурентов.
Более того, «зеленые» центры обработки данных экономят электроэнергию, снижая эксплуатационные расходы. Эта экономия может быть перенесена на цены на услуги, дающие конкурентные преимущества.
Технологические инновации
Необходимость снижения воздействия на окружающую среду стимулирует инновации в области проектирования и управления центрами обработки данных. Это включает в себя разработку новых технологий охлаждения, хранения энергии и оптимизации процессов, которые могут иметь преимущества не только в сегменте центров обработки данных.
Центр обработки данных Green Mountain в Реннесёй, Норвегия, является образцом экологической устойчивости. Расположенный в бывшем складе боеприпасов НАТО, он использует в основном гидроэлектроэнергию, что обеспечивает практически нулевые выбросы парниковых газов в атмосферу.
Центр также выделяется своими серьезными экологическими инновациями. Например, он использует естественное охлаждение с помощью наружного воздуха, что значительно снижает потребление энергии.
Green Mountain также внедрил проекты по повторному использованию тепла. Избыточное тепло, вырабатываемое серверами, используется для обогрева местных объектов, таких как близлежащая ферма аквакультуры.
Меры безопасности также являются образцовыми. Для защиты данных используются биометрический доступ, видеонаблюдение и современные системы противопожарной защиты. Все эти инициативы делают Green Mountain лидером в области «зеленых» центров обработки данных.
Наши решения для сочетания производительности и экологической ответственности в ваших центрах обработки данных.
Socomec стремится помочь центрам обработки данных стать более экологичными, предлагая ряд решений, таких как:
- Система мониторинга потребляемой мощности DIRIS Digiware: Многоконтурная система мониторинга DIRIS Digiware обеспечивает точность класса 0,5 и включает в себя эксклюзивные технологии для выявления неэффективности и снижения эксплуатационных расходов. Эта масштабируемая система может контролировать энергопотребление, качество электроэнергии и остаточные токи, независимо от метода распределения, будь то БРП или шинопровод.
- Высокоэффективный ИБП: Любая потеря энергии имеет значение. Выбор ИБП с оптимизированным КПД позволяет значительно сократить потери энергии. Режим интеллектуального преобразования, доступный модульных ИБП MODULYS и мощных ИБП DELPHYS XL снижает потери в пять раз, достигая КПД 99,1% без риска для качества электропитания.
- Самая передовая линейка модульных ИБП на рынке: линейка модульных ИБП MODULYS обеспечивает надежную инфраструктуру, способную адаптироваться к будущим требованиям, снижая при этом воздействие на окружающую среду и эксплуатационные расходы.
- Системы аккумулирования энергии: Системы аккумулирования энергии, такие как SUNSYS HES L, облегчают интеграцию возобновляемых источников энергии, накапливая избыточную энергию для последующего использования. В случае отключения электроэнергии эти системы хранения также снижают потребность в дизельных генераторах, тем самым сокращая выбросы углекислого газа и снижая расходы на топливо.