W pierwszym kwartale 2024 roku europejski rynek centrów danych pod względem dodanej mocy zwiększył się o prawie 20% w porównaniu z analogicznym okresem 2023 roku. W Paryżu wzrost ten sięgnął nawet 40%[1]. Wynika to głównie z rozwoju usług chmurowych, sztucznej inteligencji oraz zapotrzebowania na niezawodną infrastrukturę obliczeniową. Jednak za pozytywnymi statystykami stoją coraz poważniejsze wyzwania rynkowe, w tym m.in. problemy z przyłączeniem nowych obiektów do sieci energetycznej, konieczność redukcji emisji CO2 oraz wymogi prawne kładące nacisk na efektywność energetyczną.
Według analiz Goldman Sachs, do 2030 roku centra danych na świecie mogą zużywać nawet o 160% więcej energii niż obecnie[2]. Największy wpływ na ten wzrost ma rosnące wykorzystanie aplikacji AI oraz uczenia maszynowego, które wymagają zasilanych w niezawodny sposób wysokowydajnych procesorów oraz olbrzymich przestrzeni pamięci masowych. W gospodarkach Stanów Zjednoczonych, Chin czy Unii Europejskiej placówki tego typu odpowiadają obecnie za około 2-4% całkowitego zużycia energii elektrycznej[3].
Ograniczenia przyłączeniowe blokują rozwój centrów danych
Dostępność zasilania, w tym odnawialnych źródeł energii, staje się najważniejszym czynnikiem wpływającym na to, gdzie i jak budowane są nowe obiekty data center. Ich operatorzy zmagają się z niedoborem dostępnej mocy przyłączeniowej potrzebnej do rozwijania infrastruktury technicznej. Problem przeciążonych sieci dotyka nawet najbardziej atrakcyjne lokalizacje, takie jak Frankfurt, Londyn, Amsterdam czy Paryż. W efekcie część firm decyduje się na przeniesienie inwestycji do regionów z większą dostępnością zielonej energii i elastycznością sieci elektrycznej, tak jak w krajach nordyckich.
– Wraz z rozwojem rynku centrów danych pojawiają się nowe wyzwania, bowiem coraz więcej krajów wprowadza regulacje ograniczające możliwość zwiększania poboru mocy z sieci. W rezultacie uzyskanie pozwolenia na budowę lub rozbudowę obiektów staje się coraz trudniejsze i wymaga spełnienia surowych norm dotyczących efektywności energetycznej obiektów, stosowanych w nich urządzeń oraz ich wpływu na środowisko. Dlatego konieczne są kolejne inwestycje nie tylko w infrastrukturę sieciową, lecz także w rozwiązania wspierające wydajne wykorzystanie energii – wskazuje Władysław Szewczuk, Data Center Cluster Leader Poland & Ukraine w firmie Eaton.
Chłodniej znaczy oszczędniej
Energię w centrach danych zużywają nie tylko same serwery i systemy pamięci masowej, ale także układy chłodzenia. Wysokowydajne procesory (zwłaszcza te przeznaczone do obsługi AI) generują ogromne ilości ciepła, co wymaga stosowania coraz bardziej zaawansowanych rozwiązań obniżających temperaturę w obiekcie. Przed ich wdrożeniem warto zwrócić uwagę na to w jakim stopniu przyczyniają się one do zużycia energii. Kluczowym parametrem efektywności energetycznej w centrach danych jest wskaźnik PUE (Power Usage Effectiveness), który określa rzeczywiste zapotrzebowanie systemu IT na energię. Wpływ na jego wartość mają głównie systemy chłodzenia, temperatura i wilgotność utrzymywane w pomieszczeniach serwerowych oraz sposób rozmieszczenia sprzętu odpowiedzialnego za przetwarzanie danych.
– Im wyższe zapotrzebowanie na moc w centrum danych, tym więcej energii trzeba przeznaczyć na chłodzenie. Aby zapewnić sobie większą kontrolę nad jej zużyciem, warto śledzić współczynnik PUE. Pokazuje on ile energii trafia do sprzętu IT w porównaniu z całkowitym zużyciem energii w obiekcie. W idealnym scenariuszu współczynnik ten powinien wynosić 1,0 – wtedy cały pobór energii jest wykorzystywany przez sprzęt IT, bez strat na zasilanie urządzeń pomocniczych, takich jak chłodzenie czy oświetlenie. W praktyce osiągnięcie takiego poziomu jest trudne, a zadowalające wartości to te znajdujące się jak najbliżej jedynki. Dążenie do osiągnięcia jak najniższego współczynnika PUE to klucz nie tylko do zwiększania efektywności energetycznej centrów danych, ale również zmniejszenia kosztów operacyjnych – wyjaśnia Władysław Szewczuk.
Rosnące zapotrzebowanie na energię w centrach danych sprawia, że coraz większą rolę na rynku odgrywają rozwiązania modułowe. Można je łatwo skalować, co wpływa na skracanie czasu projektowania i rozbudowy infrastruktury centrów danych. Rozwiązania te wyposażone są m.in. w systemy zasilania gwarantowanego, rozdzielnice średniego i niskiego napięcia, transformatory oraz urządzenia do sygnalizacji i gaszenia pożaru. Dodatkowo zastosowanie w centrach danych automatyzacji oraz analityki predykcyjnej pozwalają m.in. na dopasowywanie gęstości serwerów do zapotrzebowania na dane, zarządzanie poborem energii oraz chłodzeniem. Dzięki temu możliwe jest zarówno bardziej elastyczne dostosowanie się do wymagań rynku, utrzymanie konkurencyjności, jak i uzyskanie oszczędności spowodowanych wydajniejszym zużyciem energii.
Źródła:
https://www.cbre.com/insights/reports/global-data-center-trends-2024
https://energy.ec.europa.eu/news/commission-adopts-eu-wide-scheme-rating-sustainability-data-centres-2024-03-15_en
https://www.goldmansachs.com/insights/articles/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand
https://www.iea.org/commentaries/what-the-data-centre-and-ai-boom-could-mean-for-the-energy-sector
[1] https://www.cbre.com/insights/reports/global-data-center-trends-2024
[2] https://www.goldmansachs.com/insights/articles/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand
[3] https://www.iea.org/commentaries/what-the-data-centre-and-ai-boom-could-mean-for-the-energy-sector
