Создание более экологичного будущего для сектора центров обработки данных

Аджай Мангара, ассоциированный директор Turner Townsend

Центры обработки данных необходимы для растущего цифрового мира, однако они являются одним из самых энергоемких типов зданий, потребляя в 10-50 раз больше энергии на единицу площади, чем обычное коммерческое офисное здание. Потребление воды также очень велико: согласно некоторым исследованиям, типичный ЦОД может требовать от трех до пяти миллионов галлонов в день, что эквивалентно объему, потребляемому городом с населением 30-50 тыс. человек! В отчетах также говорится о том, что ежегодное потребление энергии растет, и, по оценкам, составляет от трех до четырех процентов от общего объема электроэнергии, вырабатываемой на Земле, а также один процент выбросов парниковых газов.

Несмотря на то что центры обработки данных оказывают влияние на окружающую среду, доля их вклада практически не изменилась с 2010 года, несмотря на то что число пользователей Интернета удвоилось, а глобальный интернет-трафик увеличился в 15 раз. Это стало возможным благодаря тому, что центры обработки данных сократили общее количество потребляемой энергии и общий след от вычислений за счет агрегирования спроса из нескольких мест в высокоэффективных, централизованно управляемых облачных центрах обработки данных, в отличие от распределенных по нескольким зданиям и офисам, которые были гораздо менее эффективными объектами.

За последнее десятилетие центры обработки данных также стали гораздо более энерго- и водоэффективными и потребляют меньше воды, чем другие отрасли, например, сельское хозяйство. Однако, учитывая, что к 2025 году объем хранения данных, по прогнозам, увеличится в 5,3 раза по сравнению с нынешним показателем, необходимо сделать еще больше для дальнейшего снижения выбросов углекислого газа в преддверии стремительного роста числа гипермасштабных облачных центров обработки данных по всему миру.

Проектирование, строительство и эксплуатация экологичных ЦОД

Экологичный или устойчивый ЦОД – это сервисный объект, в котором механические, осветительные, электрические и компьютерные системы спроектированы таким образом, чтобы максимально повысить энергоэффективность и минимизировать воздействие на окружающую среду, в частности, углеродный след. Чтобы быть по-настоящему устойчивым, центр обработки данных должен быть экологически ответственным на протяжении всего жизненного цикла – от проектирования и строительства до эксплуатации и вывода из эксплуатации. Существует несколько различных подходов к созданию экологически безопасного ЦОДа без ущерба для его надежности и производительности.

Использование экологичных методов строительства и материалов – при строительстве ЦОДа можно минимизировать связанный с ним овеществленный углерод за счет выбора экологичных и низкоуглеродных материалов. Двумя такими вариантами являются переработанная сталь и бетон. Все большую популярность приобретают также модульные методы строительства, обеспечивающие большую гибкость конструкции и меньший шаг.

Внедрение передовых технологий охлаждения – Центры обработки данных потребляют большое количество энергии для поддержания оптимальной температуры за счет тепла, выделяемого их серверами. Для снижения энергопотребления и повышения эффективности охлаждения используются такие передовые технологии, как жидкостное охлаждение, охлаждение погружением в жидкость и испарительное охлаждение. Жидкостное охлаждение работает за счет циркуляции воды по горячей стороне корпуса для снижения ее температуры. Жидкостное охлаждение предполагает погружение серверов и другого оборудования в непроводящую жидкость. Наконец, испарительное охлаждение – это процесс, использующий снижение температуры воздуха при переходе воды из жидкого состояния в газообразное, поглощая при этом энергию и снижая потребление электроэнергии механическими системами.

Экономия воды – Центры обработки данных используют большое количество воды для охлаждения. Одним из способов снижения потребления воды является использование систем рециркуляции серой воды, которые повторно используют сточные воды из раковин/душевых кабин для смыва в туалете или полива. Дождевая вода также может быть использована для охлаждения ЦОД. Компании Amazon, Microsoft и Google Cloud взяли на себя обязательство стать водоположительными, то есть использовать больше воды, чем потреблять.

Использование возобновляемых источников энергии – центры обработки данных имеют все возможности для снижения углеродного следа за счет перехода на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия. Водород и гидроочищенное растительное масло (ГРМ) также могут использоваться в качестве источников энергии, представляя собой эффективную альтернативу генераторам, работающим на дизельном топливе. Несмотря на то, что технологии, необходимые для широкомасштабного перехода существующих центров обработки данных, еще находятся в стадии разработки, выгоды от их использования для устойчивого развития весьма значительны.

Улавливание и повторное использование отработанного тепла – тепло, выделяемое центрами обработки данных, может использоваться не только для обогрева близлежащих офисных зданий (что снижает эксплуатационные расходы), но и для обогрева близлежащих жилых районов.

Повышение эффективности ИТ-технологий – Центры обработки данных могут также повысить свою энергоэффективность за счет использования более производительных серверов и другого ИТ-оборудования, а также внедрения технологий управления энергопотреблением, таких как виртуализация и консолидация серверов – процесс, позволяющий снизить энергопотребление за счет консолидации нескольких серверов на меньшем количестве физических машин.

По мере того как мир все больше заботится об окружающей среде, операторам ЦОДов важно обеспечить максимально эффективное, рациональное и экологичное функционирование своих объектов.

Все ведущие мировые операторы ЦОД по-прежнему стремятся к поиску новых путей повышения устойчивости ЦОД в рамках своих стратегий и усилий, направленных на то, чтобы стать углеродно-нейтральными или углеродно-негативными. Благодаря инвестициям и развитию возобновляемых источников энергии, а также инновационным технологиям охлаждения и эксплуатации, индустрия центров обработки данных, похоже, является одной из самых передовых в области охраны окружающей среды и демонстрирует значительные успехи на пути к тому, чтобы стать углеродно-нейтральной.