Zielona przyszłość DC

Od wyboru lokalizacji do codziennej eksploatacji

W ocenie śladu węglowego, w okresie całego cyklu życia przedsięwzięcia, istotne znaczenie mają: wybór lokalizacji, projekt, budowa, eksploatacja, a nawet późniejsze zakończenie i rozbiórka inwestycji. W branży data center zauważalnym zjawiskiem staje się lokalizowanie inwestycji w państwach nordyckich, gdzie energia elektryczna pochodzi niemal w 100% ze źródeł odnawialnych. Dodatkowo panujący tam klimat powoduje, że chłodzenie obiektów jest najbardziej efektywne w skali całego roku. Jednak z różnych powodów nie każdy (nawet globalny) operator decyduje się na lokalizację swoich centrów obliczeniowych w odległych miejscach.

Rozpatrując więc lokalizację dla centrum danych, należy uwzględnić dostępność wszystkich mediów: energii (pochodzącej ze źródeł odnawialnych), łączy światłowodowych, wody (która może wesprzeć proces chłodzenia), a także sieci ciepłowniczej, do której może zostać oddane ciepło odpadowe, z opcją ponownego wykorzystania. Biorąc pod uwagę moce współczesnych centrów danych, liczone w dziesiątkach i setkach MW, możliwość zagospodarowania ciepła, które emitują te budynki, staje się kluczowa, a bliskość sieci ciepłowniczej znacząco zwiększa wspomniane możliwości.

Oprócz rozwiązań technicznych, zmniejszających emisję CO2, wysoko cenioną i efektywną praktyką jest rekultywacja terenów poprzemysłowych lub nieużytków np. terenów wojskowych. Z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju nie tylko przywracamy „do życia” zniszczony teren, lecz także znaczna część materiałów pochodząca z rozbiórki zostanie ponownie wykorzystana w ramach nowej inwestycji.

Podczas etapu projektowego istotny jest wybór rozwiązań, które ograniczą emisję gazów cieplarnianych już na etapie budowy. Sprawdzi się na przykład stosowanie specjalnych mieszanek betonu, zoptymalizowanych pod kątem obniżenia emisji czy gotowych prefabrykowanych konstrukcji wytwarzanych w fabryce zlokalizowanej w pobliżu cementowni.

Aby zminimalizować ślad węglowy związany z transportem, surowce (a najlepiej prefabrykaty) powinno zamawiać się w miarę możliwości lokalnie. Alternatywę stanowi ich przewóz koleją. Inny sposób na zmniejszenie emisji CO2 to projektowanie zamkniętych gorących korytarzy przy jednoczesnym braku podniesionej podłogi. Redukuje to ilość potrzebnej stali i innych surowców do jej wytworzenia. Z kolei w obszarze instalacji chłodniczych stosuje się rury z tworzyw sztucznych, które są bardziej zrównoważonym rozwiązaniem niż ich stalowe odpowiedniki.

Jeszcze ważniejszą rolę odgrywają rozwiązania, które procentują  w fazie eksploatacji. Układy chłodzenia pozwalające na pracę w trybie free-coolingu szeroko stosuje się od kilkunastu lat. Ważne jednak, aby  odejść od konserwatywnych założeń pracy serwerów w temperaturach rzędu 18-22°C i podwyższyć ten zakres nawet do 35°C.  Takie podejście spowoduje, że układ chłodzenia w polskich warunkach może pracować przez 95% czasu w trybie free-cooling. Wysokie parametry temperatury wody w układzie chłodniczym przyczynią się również do łatwiejszego wykorzystania ciepła odpadowego i ograniczenia pracy sprężarek do uzyskania pożądanej temperatury. Wymaga to jednak dalszej analizy i opracowania rozwiązania w fazie projektowej, gdyż późniejszej modyfikacji można dokonać jedynie w ograniczonym zakresie.

Faza eksploatacji ma największy wpływ na emisję gazów cieplarnianych. Odpowiada za większość śladu węglowego (nawet 90%) w całym cyklu życia obiektu data center. Przemyślane rozwiązania techniczne, świadomość i doświadczenie w korzystaniu z tego typu obiektów ma kluczowe znaczenie.

Kontraktowanie energii pochodzącej w 100% z odnawialnych źródeł to konieczność we współczesnych serwerowniach. Szeroki monitoring wszystkich urządzeń i parametrów w połączeniu z oprogramowaniem AI, które może podpowiedzieć optymalną konfigurację, a nawet przewidzieć i zapobiec potencjalnej awarii (wymiana urządzenia również generuje ślad węglowy) świadczy o nowoczesności data center.

Inne działania, związane np. z podnoszeniem temperatury w data hallu czy ułożeniem serwerów w szafach RACK, które mogą ograniczyć konsumpcję energii nawet o 10%, wymagają ścisłej współpracy z klientem końcowym.

Przyszłość jest tu i teraz

W obliczu dynamicznego rozwoju technologii cyfrowej oraz ilości danych przechowywanych w centrach danych (wzrost o 35% r/r na całym świecie), wysiłki na rzecz ochrony środowiska, podejmowane przez przedstawicieli sektora, muszą sprostać temu wyzwaniu. W Data4 preferujemy realne działania w tym kierunku.

Każdy nowy budynek przez nas projektowany i konstruowany uwzględnia certyfikację BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method), która ocenia nieruchomości w zakresie zrównoważonego rozwoju i ekologii. Obecnie powstaje 5 obiektów Data4. Za cel stawiamy sobie osiągnięcie oceny ogólnej na poziomie „Excellent”. Wszystkie obiekty zasila energia elektryczna w 100% pochodząca ze źródeł odnawialnych, zeroemisyjnych (energia jądrowa) lub kompensowanych odpowiednimi certyfikatami.

Nowy kampus Data4 w Hanau, w Niemczech, nie dość, że powstaje na terenie byłego poligonu wojskowego, to jeszcze zostanie bezpośrednio podłączony do 10 MW systemu fotowoltaicznego. Mamy już zaprojektowany system odzysku ciepła odpadowego. Obecnie trwają rozmowy, w jaki sposób najlepiej wykorzystać to ciepło z korzyścią dla mieszkańców Hanau. Ponowne wykorzystanie ciepła wytwarzanego przez centra danych stanowi wyzwanie, jeśli w pobliżu kampusu nie ma potencjalnych odbiorców ani sieci ciepłowniczej, która mogłaby służyć do transportu.

Dlatego istotne jest poszukiwanie nowych sposobów ponownego wykorzystania energii cieplnej. Grupa Data4 podpisała umowę o partnerstwie z Uniwersytetem Paris-Saclay, renomowaną europejską uczelnią (jedną z 20 najlepszych w Rankingu Szanghajskim) w celu uruchomienia eksperymentalnego projektu w zakresie ponownego wykorzystania części ciepła wytwarzanego przez centrum danych. Realizowany projekt pilotażowy zakłada odtworzenie naturalnego mechanizmu fotosyntezy poprzez wykorzystanie części wychwyconego CO2 do uprawy alg, a następnie ich recykling jako biomasy w celu opracowania nowych źródeł energii w obiegu zamkniętym oraz ponowne wykorzystanie do wytwarzania bioproduktów dla innych gałęzi przemysłu (kosmetycznego, rolno-spożywczego, itp.). Ta przełomowa inicjatywa zostanie uruchomiona w kampusie w Marcoussis w okolicach Paryża w pierwszej połowie 2024 roku.

Świadomość klientów centrów danych w obszarze zrównoważonego rozwoju

Przechowywanie rosnącej ilości danych i jego wpływ na środowisko należy w pełni uwzględnić  w strategiach firm. Klienci końcowi serwerowni, mając świadomość, ile mocy pochłaniają ich zasoby, coraz częściej kierują się również tym kryterium przy wyborze najlepszego dostawcy usług.

Istnieje szereg wskaźników, które pozwalają porównać efektywność w centrum danych. Jednym z nich jest PUE, czyli Power Usage Effectiveness, pokazujący efektywność wykorzystania energii w całym procesie obsługi zasobów IT klienta. Drugim jest WaterUsage Effectiveness, czyli zużycie wody do chłodzenia obiektu, a trzecim Carbon Usage Effectiveness – współczynnik informujący o ilości emisji gazów cieplarnianych przypadających na każdy kilowat energii zużytej przez sprzęt IT.

W sytuacji, gdy organizacje zdecydują się na hosting, ważne jest zapewnienie im wyspecjalizowanych wskaźników, które pomogą wdrożyć bardziej zrównoważone podejście. W jego ramach grupa Data4 wdrożyła innowacyjne narzędzie, które jednocześnie optymalizuje ślad środowiskowy infrastruktury własnej oraz sprzętu IT klientów hostowanego w centrach danych.

Funkcjonalność ta, nazwana „Green Dashboard”, została włączona do portalu klienta. To krok milowy w dążeniu do pomiaru i optymalizacji wpływu na środowisko oraz do zapewnienia firmom możliwie najbardziej kompleksowych danych, aby z kolei mogli je mierzyć i optymalizować swój wpływ na środowisko.

Green Dashboard ma więc na celu ułatwienie klientom pomiaru i analizy ich śladu węglowego. Za pomocą tego narzędzia możemy ocenić, w jaki sposób zmiana naszej strategii wpływa na emisję CO2 (czyli co się dzieje, gdy np. wybierzemy element wyposażenia o większym bądź mniejszym wpływie na ślad węglowy, lub gdy zmienimy proces operacyjny).

W obliczu wprowadzanego, obowiązkowego raportowania ESG w obszarze IT, umożliwia klientom pozyskanie danych potrzebnych do raportów. Dzięki dokładnemu monitoringowi, a także nieustannemu udoskonalaniu procesów technologicznych w Data4 obniżyliśmy konsumpcję energii i poprawiliśmy PUE o 20%. Podsumowując: Aby wprowadzić rzeczywiste ulepszenia w zakresie ochrony środowiska, należy zacząć od rzetelnej oceny i wiarygodnych danych.

Nowa dyrektywa unijna EED a efektywność centrów danych

Szereg podejmowanych działań w kierunku zrównoważonego rozwoju (również regulacyjnych) już dziś wpływa na wiele branż, w tym także na centra danych. Zgodnie z europejską dyrektywą EED (European Energy Efficiency), począwszy od 15 września 2024 r. właściciele i operatorzy centrów danych zostaną zobowiązani do corocznego zgłaszania energetycznych wyników ze swoich obiektów do europejskiej bazy danych.

Wskaźniki uwzględniają powierzchnię podłogi, zainstalowaną moc, wolumeny danych, zużycie energii, zużycia wody, nastawy temperatury, wykorzystanie ciepła odpadowego i wykorzystanie energii odnawialnej. Dyrektywa ma na celu zmniejszenie zużycia energii w Europie o 11,7% do 2030 roku, aby pomóc w osiągnięciu celu Zielonego Ładu UE, jakim jest zmniejszenie emisji dwutlenku węgla o 55% do tego samego roku . Oczekuje się więc, że centra danych staną się bardziej wydajne. Pierwszym krokiem ku temu będzie wejście w życie obowiązkowego raportowania zużycia energii i emisji z centrów danych w bloku, które przekraczają 500 kW. Dla klientów rozważających migrację danych do profesjonalnego kampusu to również istotny argument. W przypadku korzystania z usług DC, obowiązki wynikające z aktualnie wdrażanych regulacji zostają przeniesione na operatora.

Zobowiązanie branży data center

W związku z szeregiem wyzwań związanych ze zrównoważonym rozwojem ponad 100 operatorów centrów danych i stowarzyszeń branżowych, w tym Data4, zaangażowało się w Europejski Zielony Ład, osiągając ambitne cele redukcji emisji gazów cieplarnianych wynikające z prawa klimatycznego. Aby osiągnąć cel, jakim jest uczynienie Europy neutralną dla klimatu do 2050 roku, wykorzystują dostępną technologię oraz cyfryzację. Chcąc być integralną częścią zrównoważonej przyszłości Europy, operatorzy centrów danych i stowarzyszenia branżowe zobowiązali się uczynić centra danych neutralnymi dla klimatu do 2030 roku.