Środowiskowa odpowiedzialność sektora DC

W jaki sposób należy szanować zasoby naturalne?

Sposób, w jaki wykorzystujemy zasoby naturalne, ma fundamentalny wpływ na dobrobyt ludzi, środowiska i gospodarki. Efektywniejsze zarządzanie surowcami może stanowić jeden z najbardziej opłacalnych i skutecznych sposobów na ograniczanie eksploatacji ich pokładów. Jednocześnie przyczynia się do osiągnięcia celów w zakresie zrównoważonego rozwoju oraz klimatu. Globalizacja, dynamiczny rozwój gospodarczy, a także cyfryzacja usług i życia codziennego powodują również zwiększone zapotrzebowanie na centra danych. W ciągu ostatnich kilku lat branża data center, zdając sobie sprawę z odpowiedzialności, która na niej spoczywa w związku z odnotowanym wzrostem, podjęła szereg kroków, aby przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, zużycia energii czy też wody.

Czysta energia kluczem do sukcesu

W ciągu ostatnich kilku lat Polska zyskała miano jednego z kluczowych graczy na rynku centrów przetwarzania danych w Europie Środkowo-Wschodniej. Szybki rozwój tej branży stawia przed nami zarówno ogromne możliwości, jak i wyzwania. Obecnie centra danych w Polsce mają przydzieloną moc 173 MW, jednak – według prognozy na 2030 rok – zostanie ona zwiększona do 500 MW. Polskie Sieci Elektroenergetyczne przewidują, że do 2034 roku moc centrów danych wyniesie 1063 MW, a zużycie energii 9,3 TWh. Naturalnie zależy nam na jak największym udziale odnawialnych źródeł, jeśli chodzi o wykorzystanie miksu energetycznego. Aby to osiągnąć, sektor energetyczny w Polsce musi przejść złożony proces transformacji.

Za najważniejsze działania uważa się rozwój i modernizację istniejących sieci energetycznych. Zmiany zakładają zapewnienie dyspozycyjności sieci – zarówno przesyłowych, jak i dystrybucyjnych dla oczekiwanej elektryfikacji kolejnych sektorów gospodarki, a także wyższego poziomu integracji sieci w celu przyjęcia zwiększonej ilości energii pochodzącej z OZE i atomu. Drugim niezwykle ważnym obszarem są inwestycje w magazyny energii. Zmienność wolumenów produkcji energii charakteryzująca fotowoltaikę oraz turbiny wiatrowe klasyfikuje OZE jako niestabilne źródła energii. Rozwiązaniem mają być wodorowe magazyny energii oraz magazyny bateryjne. Według informacji publikowanych przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE) skumulowana wielkość magazynów, dla których wydano warunki przyłączenia, wzrosła  w latach: 2020–2023 z 1000 MW do 9080 MW.

Regularny wzrost zapotrzebowania wszystkich branż na dążenie do zrównoważonego rozwoju sprawił, że sektor centrów danych musiał jak najszybciej zmienić swój sposób myślenia w obszarze pozyskiwania energii. Wynika to częściowo z gwałtownego rozwoju generatywnej sztucznej inteligencji, która zwiększa zapotrzebowanie na moc. W poszukiwaniu rozwiązań podejmujemy proaktywne działania, unikając biernej postawy w odniesieniu do zużycia energii. Jednym z obserwowanych trendów jest zbliżenie dostawców centrów przetwarzania danych do sektora energetycznego. W tym przypadku coraz bardziej prawdopodobne jest to, że optymalizacja efektywności będzie polegać nie tylko na poszukiwaniu lokalizacji blisko sieci, lecz także na byciu blisko miejsca wytwarzania energii, a nawet na wytwarzaniu lub magazynowaniu energii na miejscu.

Inteligencja energetyczna 

Odnawialne źródła w naszym kraju, do których zaliczamy energię pozyskiwaną z farm fotowoltaicznych czy wiatrowych, jak również instalacje biomasowe czy elektrownie wodne, wyprodukowały w kwietniu br. 4,1 TWh energii elektrycznej. Stanowi to 30,75 ogółu produkcji – wartość ta jest o 3,3 punkty procentowe wyższa niż w analogicznym okresie 2023 roku oraz o 3,7 punktów procentowych wyższa niż w marcu 2024 roku.

W ujęciu rocznym Polska również pobiła rekordy: udział odnawialnych źródeł energii osiągnął 27% w 2023 r. (wzrost z 21% w 2022 r.), co zbliżyło nas do oficjalnego celu 32% do 2030 r.

Węgiel odnotował rekordowy spadek produkcji – o 22 TWh, do najniższego w historii poziomu 61% produkcji energii elektrycznej w Polsce w 2023 r., znacząco poniżej poprzedniego minimum 70% w 2020 r.

W procesie pozyskiwania energii elektrycznej coraz większe znaczenie zyskuje energia jądrowa. Energetyka jądrowa od ponad 6 dekad stanowi kluczowe źródło niskoemisyjnej energii. Analizując emisję CO2 na jednostkę wytworzonej energii, należy podkreślić, że energia jądrowa plasuje się na równi z najbardziej ekologicznymi źródłami, takimi jak: energia wiatru, słoneczna czy wodna.

Według danych Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), emisja CO2 na jednostkę wytworzonej energii elektrycznej z elektrowni jądrowych wynosi zaledwie 12 gramów na kilowatogodzinę, przy czym z węgla jest to aż 820 g. To nie tylko teoria, lecz faktyczne osiągnięcia, które wyznaczają kierunek transformacji energetycznej. Przykład Francji, gdzie aż 70% energii elektrycznej pochodzi z elektrowni jądrowych, ilustruje potencjał tego rozwiązania. Taka sytuacja przekłada się na najniższą emisję CO2 na mieszkańca wśród krajów G7. Prace przygotowawcze do budowy pierwszej elektrowni atomowej w Polsce już ruszyły. Inwestycję na Pomorzu w gminie Choczewo prowadzą Polskie Elektrownie Jądrowe we współpracy z amerykańskimi firmami, a Program Polskiej Energetyki Jądrowej zakłada wybór jeszcze jednej lokalizacji w przyszłości.

Rok 2023 przyniósł rekordowy wzrost produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych i jednocześnie spadek zużycia paliw kopalnych w całej Europie. Produkcja energii elektrycznej z węgla w UE spadła o 26% (-116 TWh), do najniższego poziomu w historii (333 TWh). Zamykanie elektrowni węglowych spowolniło podczas kryzysu energetycznego, ale strukturalne odchodzenie od węgla w dalszym ciągu postępuje. Szacuje się, że jedna piąta floty węglowej w UE zostanie zamknięta do 2025 roku.

Proaktywne podejście do poszukiwania nowych metod zabezpieczania źródeł energii w ramach perspektywy długoterminowej może pomóc branży objąć pozycję lidera w zakresie efektywności energetycznej w sposób przystępny cenowo. W ciągu ostatnich trzech lub czterech lat potrzeba zmian stała się jeszcze bardziej paląca, co wynika częściowo z gwałtownego rozwoju generatywnej sztucznej inteligencji, która zwiększa zapotrzebowanie na centra przetwarzania danych.

Wraz z rozwojem branży i społeczeństwa, Data4 bada nowe sposoby nawiązywania współpracy z podmiotami z sektora energetycznego. Kulminacją tych działań było zawarcie przez nas dużych umów z Eurowatt i Photosol – francuskimi liderami w dziedzinie energii odnawialnej. Te dwie umowy na dostawy energii elektrycznej (PPA), składające się z kontraktów długoterminowych, doskonale ilustrują silniejsze i bardziej zdecydowanego zaangażowania, które gracze z branży centrów przetwarzania danych podejmują w ramach inicjatyw przyszłościowych energetycznie. Rozważamy również potencjalne wprowadzenie analogicznych rozwiązań na rynkach, takich jak: Włochy, Hiszpania i Polska. Niezależnie od tego, w jaki sposób wspomniane inicjatywy zostaną zrealizowane, mogą one pomóc w stworzeniu potencjalnych szablonów podejścia do energii dla centrów przetwarzania danych w przyszłości.

Co więcej, rosnące zaangażowanie w tę sprawę zostało zademonstrowane przez uruchomienie we wrześniu ubiegłego roku ogólnoeuropejskiej inicjatywy Net Zero Innovation Hub for Data Centers przez duńską międzynarodową firmę Danfoss, wraz z Google, Microsoft i Schneider Electric. Działanie to wynika z potrzeby szybkiego przejścia społeczeństwa na gospodarkę bezemisyjną, czego firmy nie mogą dokonać w pojedynkę. Zdając sobie sprawę z tego, jak ważne są takie inicjatywy oraz aby posunąć rozmowy do przodu, Data4 dołączyła do tej inicjatywy na początku tego roku.

Woda cenniejsza niż energia 

Woda – niezbędna dla ludzkiego życia, zdrowia, rolnictwa, przemysłu i ekosystemu – staje się coraz bardziej zagrożonym zasobem. Według raportu Global Commission on the Economics of Water opublikowanego przed Konferencją Wodną ONZ w Nowym Jorku w dniach 22–24 marca 2023 roku, jeśli obecne trendy się utrzymają, globalne zapotrzebowanie na wodę słodką przekroczy podaż o 40% do 2030 roku.

W branży data center można w pewnym stopniu ograniczyć konsumpcję energii kosztem większego wykorzystania wody w procesach technologicznych. Jednak zasoby wody wydają się cenniejsze niż energia i dlatego potrzeba bardzo ostrożnego zarządzania zasilaniem i chłodzeniem jest krytyczna dla centrów danych. Stosowane technik ograniczania zużycia wody wymagają ciągłej ewolucji, aby móc to robić wydajniej i w sposób bardziej przyjazny dla środowiska. Oto kilka z nich:

• Free-cooling – wykorzystuje zewnętrzne powietrze do chłodzenia sprzętu, gdy temperatura na zewnątrz jest niska. To rozwiązanie pozwala zaoszczędzić zarówno energię, jak i wodę;
• Zbiorniki retencji wód opadowych – niektóre centra danych korzystają ze zbiorników retencji wód opadowych, które pomagają gromadzić i wykorzystywać deszczówkę;
• Zamknięte obiegi wody – systemy, które ciągle przetwarzają tę samą wodę, minimalizują jej zużycie;
• Współpraca z klientami końcowymi w celu optymalizacji temperatury i wilgotności w pomieszczeniach, gdzie pracuje sprzęt IT – podniesienie temperatury w data hall o 1°C pozwala zaoszczędzić ok. 3% energii na chłodzenie. Rozszerzenie zakresu dopuszczalnej wilgotności do przedziału 20%–80% pozwala niemalże wyeliminować wodę z procesu nawilżania tych pomieszczeń.

Miarą efektywności wykorzystania wody w centrach przetwarzania danych jest wskaźnik Water Usage Effectiveness (WUE). Oblicza się go jako stosunek zużytej wody w centrum danych do dostarczonej energii do sprzętu IT. Dzięki już wdrożonym działaniom mającym na celu ochronę zasobów wodnych, w Data4 udało nam się obniżyć WUE naszego kampusu w Marcoussis (Essonne) do 0,045 l/kWh IT (odpowiednik podwójnego espresso) przy średnim WUE w przemyśle wynoszącym około 1 l/kWh IT (odpowiednik litrowej butelki wody).

Operatorzy centrów danych zdają sobie sprawę, że osiągnięcie celów środowiskowych będzie wymagało połączenia strategii i technologii, dlatego potrzebne jest zarówno skoordynowane, jak i wielosektorowe podejście różnych podmiotów, aby przekształcić dyskusję w skuteczne działania. Zmniejszenie wpływu działalności człowieka na środowisko nie jest pojedynczym celem, lecz nieustannym procesem i jednym z najważniejszych wyzwań dla wszystkich gałęzi gospodarki.