Odnos med računalništvom v oblaku in porabo energije podatkovnega centra
Računalništvo v oblaku je korenito spremenilo shranjevanje in obdelavo podatkov, saj je uporabnikom omogočilo dostop do računalniških virov po internetu. Vendar pa ta storitev prinaša visoke stroške električne energije. Ker morajo podatkovni centri, ki zmorejo podpirati računalništvo v oblaku, delovati ves čas, za delovanje porabijo ogromno energije.
Med energetsko najintenzivnejše internetne dejavnosti spada pretočno predvajanje. Platforme pretočnega predvajanja, kot so Netflix, YouTube in druge, zahtevajo nenehno shranjevanje, obdelavo in prenos ogromne količine podatkov, kar podatkovne centre močno obremenjuje. Tudi spletno igranje iger in velike zbirke podatkov, zlasti za storitve kriptovalut in blokovnih verig, so ogromni porabniki energije.
Zato je zmanjševanje okoljskega vpliva podatkovnih centrov postalo ključno.
Elektrika je temelj podatkovnih centrov. Njihova poraba energije je zlasti posledica treh dejavnikov: neprestanega delovanja strežnikov, hlajenja opreme in varnostnih sistemov.
- Neprestano delovanje strežnikov: Strežniki, ki so srce podatkovnih centrov, morajo neprestano (24/7) delovati, da lahko zagotovijo dostop do shranjenih podatkov. Ta neprekinjena razpoložljivost zahteva stalno uporabo energije.
- Hlajenje opreme: Za preprečevanje pregrevanja in ohranjanje učinkovitega delovanja strežnikov so sistemi za hlajenje ključni. Ti sistemi, ki pogosto uporabljajo tehnologijo klimatizacije, porabljajo ogromno energije.
- Varnostni sistemi: Podatkovni centri morajo biti zaščiteni pred fizičnimi in digitalnimi vdori. Tudi varnostni sistemi, kot so nadzorne kamere in požarni zidovi, porabljajo energijo.
Poudariti je treba, da je energetski vpliv podatkovnih centrov povezan tudi z njihovo velikostjo. Večji podatkovni center porabi več energije.
Optimizacija uporabe elektrike z, na primer, uvedbo pametnega sistema upravljanja energije lahko znatno zmanjša stroške energije.
Prihodnost podatkovnih centrov: na poti k dvakratnemu povečanju v porabi energije?
Z eksponentnim povečevanjem ustvarjenih in porabljenih podatkov se pričakuje, da bodo zahteve po virih podatkovnih centrov še naprej rasle in v prihodnjih letih morebiti podvojile zahtevano količino energije. Ta vidik poudarja potrebo po naložbah v tehnologije za zmanjšanje porabe energije in razvoj bolj trajnostnih praks za obvladovanje širitev v prihodnosti.
Koliko elektrike porabijo podatkovni centri po svetu?
Po navedbah Mednarodne agencije za energijo podatkovni centri porabijo med 2 do 3 % elektrike na svetovni ravni. Leta 2023 je po podatkih Mednarodne agencije za energijo ta infrastruktura porabila okoli 350 TWh. To pomeni znatno povečanje v primerjavi s prejšnjimi leti.
Nekatere države, kot sta Irska in Nizozemska, je to še posebno prizadelo. Na Irskem bi podatkovni centri do leta 2028 lahko predstavljali 30 % porabe električne energije.
Francija, s svojimi 264 podatkovnimi centri, porabi približno 8,5 TWh letno, oziroma 2 % svoje celotne porabe.
Za boljše razumevanje, skupna poraba podatkovnih centrov se bo kmalu kosala s porabo celotnih držav, kot je Japonska, kar izpostavlja ogromen izziv, ki ga predstavlja ta industrija.
Kakšna je letna poraba podatkovnih centrov po svetu?
Letna poraba podatkovnih centrov po svetu je ogromna in še naprej raste.
Napovedi so slabe: do leta 2030 bi poraba lahko dosegla 13 % globalne porabe energije. To povečanje je v glavnem posledica vse večjega povpraševanja po digitalnih storitvah in povečanja količine ustvarjenih podatkov.
Pri hiperskalnih podatkovnih centrih, ki so ogromni sistemi, je opaziti še hitrejšo rast porabe. Do leta 2040 bi energetske potrebe lahko narasle za 35 %.
Takšna ogromna poraba poudarja pomen uvedbe okoljsko trajnostnih tehnologij za optimalno delovanje.
Kakšna bo poraba podatkovnih centrov v TWh leta 2025 na svetovni ravni?
Napovedi za leto 2025 kažejo, da bo globalna poraba podatkovnih centrov med 600 TWh in 1050 TWh, odvisno od scenarija.
Ta spremenljivka je odvisna zlasti od razvoja tehnologij in praks upravljanja energije. Nekje na sredini spektra se zdi verjetna ocena 800 TWh.
V kontekstu to pomeni znatno povečanje glede na porabljenih 460 TWh iz leta 2022.
Zato bodo za izboljšanje energetske učinkovitosti in integracijo bolj obnovljivih virov energije potrebna znatna prizadevanja.
Internetni velikani in podatkovni centri: primer Googla
Google, zelo pomemben akter na področju porabe energije podatkovnih centrov
Google je ključni igralec na področju podatkovnih centrov z znatno porabo energije. Leta 2011 je podjetje porabilo skoraj 2.675.898 MWh energije na svetovni ravni, kar je enako letni proizvodnji 650 vetrnih elektrarn na kopnem.
A kljub ogromni porabi je Google dosegel izjemen napredek pri optimizaciji energetske učinkovitosti svojih podatkovnih centrov. Tako so Googlovi podatkovni centri povprečno dvakrat bolj energetsko učinkoviti kot pri standardnih organizacijah.
Google je pri vseh svojih podatkovnih centrih dosegel tudi neprekinjeno (24/7) 67-odstotno brezogljično energijo, kar je znatno izboljšanje v primerjavi z letom 2019, ko je vrednost bila 61-odstotna. To izboljšanje je posledica ciljno usmerjene strategije zmanjšanja ogljičnega odtisa organizacije.
Googlova prizadevanja za zmanjšanje porabe energije
Za zmanjšanje porabe energije se je Google osredotočil na številna področja. Ena glavnih strategij je bila optimizacija podatkovnih centrov. Uporabljajo namreč DeepMind, tehnologijo, ki združuje strojno učenje in umetne nevronske mreže. To orodje jim omogoča znatne prihranke energije. Google je preoblikoval tudi svoje strežnike in jih naredil bolj energetsko učinkovite. Podjetje že od leta 2001 oblikuje svoje strežnike in pri tem uporablja visokoučinkovite vire napajanja ter namestitev akumulatorjev neposredno na stroje. To jim omogoča oblikovanje izjemno zmogljivih strežnikov, ki spadajo med najzmogljivejše v panogi.
Kako lahko zmanjšamo energetski učinek podatkovnih centrov?
Za zmanjšanje energetskega vpliva lahko energetski centri uvedejo »zelene iniciative«, kot so izboljšanje energetske učinkovitosti, integracija obnovljivih virov energije in uvedba inovativnih postopkov hlajenja.
Tudi prizadevanja za izboljšanje upravljanja energije in virov, kot je virtualizacija strežnikov, ki več virtualnim sistemom omogoča delovanje na samo enem fizičnem strežniku, lahko znatno pomagajo zmanjšati porabo energije.
Osredotočenost na zelene iniciative podatkovnih centrov za odgovornejšo porabo energije
Veliko podjetij in organizacij se je zavezalo zelenim iniciativam, ki so usmerjene v zmanjšanje okoljskih vplivov podatkovnih centrov. Te iniciative se osredotočajo na različne vidike, vključno z izboljšanjem energetske učinkovitosti, uporabo obnovljive energije in inovacijami na področju načinov hlajenja.
-
Pametno upravljanje energije
Uvedba sistemov upravljanja energije igra ključno vlogo pri optimizaciji porabe električne energije. Napredni nadzor pomaga natančno prepoznati morebitna odstopanja in poiskati rešitve, ki jih čim bolj omejijo.
-
Okoljsko certificiranje
Podatkovnim centrom se vse bolj priporoča pridobivanje okoljskih certifikatov, kot sta LEED in Energy Star. Ti certifikati kažejo njihovo predanost trajnostnim praksam ter pomagajo vzpostaviti standarde industrije za okolju prijazno gradnjo in delovanje objektov.
-
Uporaba obnovljive energije
Veliko podatkovnih centrov išče načine za zmanjšanje ogljičnega odtisa z vključevanjem obnovljivih virov energije v svoje napajanje. To lahko vključuje namestitev solarnih plošč na strehe ali nakup zelene energije pri certificiranih dobaviteljih. To zmanjša odvisnost od fosilnih goriv ter podpira bolj čiste in zelene postopke.
-
Okolju prijazno hlajenje
Uvedba učinkovitejših tehnologij napajanja in hlajenja igra ključno vlogo. Inovacije, kot so adiabatno hlajenje, prosto hlajenje ter tehnike zapore hladne in tople cone, pomagajo optimizirati uporabo energije.
-
Virtualizacija in konsolidacija strežnikov
S konsolidacijo strežnikov in virtualizacijo virov lahko podatkovni centri zmanjšajo število potrebnih fizičnih strežnikov, kar posledično zmanjša skupno porabo energije. Ta strategija ne pomeni samo prihranka energije, ampak zmanjša potreben prostor in povezane stroške.
-
Uporaba reciklirane vode
Uporaba reciklirane vode za sisteme hlajenja je še en nov način za zmanjšanje okoljskega vpliva podatkovnih centrov. Ta pristop zmanjšuje količino potrebne sveže vode in spodbuja bolj trajnostno rabo vodnih virov.
-
Recikliranje toplote
Rekuperacijo in recikliranje toplote, ki jo oddajajo podatkovni centri, je mogoče uporabiti za ogrevanje bližnjih pisarn in stanovanjskih prostorov, kar prispeva k večji splošni energetski učinkovitosti. Takšen pristop spreminja odpad v sredstvo in zmanjšuje potrebo po zunanji energiji za ogrevanje.
-
Vključenost skupnosti in preglednost
Obveščanje javnosti in deležnikov o okoljskih prizadevanjih podatkovnih centrov gradi zaupanje ter spodbuja k bolj preglednemu in odgovornemu pristopu k upravljanju energije. Tudi objavljanje poročil o trajnosti in sodelovanje pri lokalnih trajnostnih iniciativah lahko izboljšata podobo podjetja in njegov vpliv na družbo.
Te iniciative niso koristne samo za okolje; pomagajo tudi pri znatnem dolgoročnem zmanjšanju obratovalnih stroškov, kar dokazuje, da lahko trajnostne prakse soobstajajo z gospodarsko donosnostjo.
Te iniciative so bistvene za preobrazbo podatkovnih centrov v okolju prijaznejše objekte in podpirajo odgovornejšo porabo energije. Hkrati dolgoročno pomagajo znatno zmanjšati obratovalne stroške, kar dokazuje, da lahko trajnostne prakse soobstajajo z gospodarsko donosnostjo.
Naša rešitev za zmanjšanje porabe energije podatkovnih centrov, ki ne ogroža razpoložljivosti energije
Socomec je zavezan podpori podatkovnih centrov pri energetskem prehodu, saj zanje ponuja različne rešitve, kot so:
- Visokoučinkoviti UPS: Šteje vsaka izguba energije. Z uporabo UPS-a z optimalno učinkovitostjo so izgube v veliki meri manjše.
Način pametne pretvorbe, ki je na voljo za modularni UPS MODULYS in visokozmogljivi DELPHYS XL, omogoča 5-kratno zmanjšanje izgub in 99,1-odstotno učinkovitost brez ogrožanja kakovosti napajanja. - Sistemi za nadzor energije: Sistem za nadzor električne energije DIRIS Digiware, ki zbira podatke iz več tokokrogov, se ponaša z razredom natančnosti 0,5 ter ekskluzivnimi tehnologijami za zaznavanje neučinkovitosti in zmanjšanje obratovalnih stroškov. S tem razširljivim sistemom je mogoče nadzirati porabo električne energije, kakovost in rezidualne tokove ne glede na metodo distribucije (PDU ali zbiralčno vodilo).
- Sistemi za shranjevanje energije: Sistemi za shranjevanje energije, kot je SUNSYS HES L, omogočajo boljšo integracijo virov obnovljive energije, kot sta sončna in vetrna energija, saj proizvedeno presežno energijo shranijo za poznejšo uporabo. Ob okvari lahko sistemi za shranjevanje zmanjšajo tudi potrebo po uporabi dizelskih generatorjev ter tako pomagajo zmanjšati emisije ogljika in stroške goriva.
