Эффективность – ключ к сокращению углеродного следа ЦОД

Запитка центров обработки данных с помощью экологически чистой электроэнергии приобретает все большее значение для крупных операторов ЦОД – особенно это справедливо для высокотехнологичных компаний с громкими именами вроде Google, Apple и Facebook. Активисты природоохранной группы Гринпис уже несколько лет проводят агиткампанию, чтобы заставить интернет-гигантов повысить экологичность своих дата-центров, а также чтобы сделать доступность в регионе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) ключевым аспектом при выборе площадки под возведение нового ЦОД.

Некоторые компании с радостью взяли на себя этот груз и выразили готовность строить новые объекты в местах с высокой доступность ВИЭ, при условии что местные органы власти предоставят им необходимую сетевую инфраструктуру, налоговые льготы и так далее, а также обязуют коммунальников минимизировать тарифы на “чистую” электроэнергию. Интернет-гиганты в свою очередь готовы трубить направо и налево о своей «100-процентной безуглеродности» для создания положительного имиджа.

Тем не менее, если рассматривать проблему на более высоком уровне, то использование низкоуглеродной электроэнергии для запитки дата-центров может оказаться отнюдь не наиболее эффективной стратегией борьбы с изменением климата, которую ведут экологи из организации Гринпис. Именно такой вывод можно сделать после прочтения новой научной работы, опубликованной группой американских исследователей в журнале Nature Climate Change, который посвящен проблеме изменения климата.

Авторы документа, в число которых входит Джонатан Куми (эксперт по вопросам влияния IT-индустрии на окружающую среду), утверждают, что дата-центры – не самое оптимальное место для использования всего доступного низкоуглеродного электричества.

«После прочтения статьи … становится ясно, что добиться сколь-либо значительного сокращения углеродного следа неэффективного дата-центра путем простого перевода его на низкоуглеродную электроэнергию крайне проблематично. Это отнюдь не лучший вариант при любом раскладе, потому что “зеленое” электричество удовлетворяет лишь незначительную часть общих потребностей ЦОД. Низкоуглеродная электроэнергия могла бы быть использована с гораздо большей пользой в другом месте,» написал Куми в своем блоге о статье Nature.

Отметим, что Куми будет выступать на конференции DatacenterDynamics Converged в Сан-Франциско (США), которая состоится в пятницу 12 июля. Его выступление будет касаться важности прогнозного моделирования при управлении зданиями современных дата-центров.

Составители доклада хотели придать ему форму руководства к действию для политиков, которые желают создать стимулы для строителей низкоуглеродных дата-центров. В документе представлены основные факторы, влияющие на связанные с работой ЦОД выбросы парниковых газов, а также рекомендации касательно наиболее эффективных стратегий снижения углеродного следа.

Авторы рекомендуют в первую очередь поощрять эффективное использование IT-устройств. «Все операторы существующих дата-центров должны внедрять и использовать максимально эффективные IT-устройства, тем более что такие устройства могут быстро окупиться, тем самым способствуя быстрому улучшению финансовых показателей компании. Последнее достигается за счет минимизации совокупных эксплуатационных затрат (благодаря использованию более надежного оборудования) и уменьшения расходов на электроэнергию», вот один из выводов американских экспертов.

По словам специалистов, процесс повышения эффективности вычислительных мощностей включает в себя увеличение коэффициента загрузки вычислительных мощностей, покупку высокопроизводительного и энергоэффективного IT-оборудования. Однако на данном этапе уже нельзя ориентироваться лишь на экономию электроэнергии (и, как следствие, снижение углеродного следа) за счет модернизации серверного оборудования — авторы статьи рекомендуют также учитывать количество парниковых газов, которое будет выпущено в атмосферу в результате производства непосредственно нового оборудования.

«Решение о том, когда следует проводить обновление устройств с заменой их на более эффективные модели, следует принимать с учетом того, когда количество выбросов CO2, необходимых для производства новых устройств, сравниться или станет меньше прогнозного количества CO2, которое не попадет в атмосферу благодаря экономии электроэнергии после развертывания новых систем», пишут ученые.

Максимизация эффективности IT-оборудования является не только самой доступной, но и самой неопосредованной возможностью добиться сокращения объема выбросов углекислого газа, связанных с эксплуатацией ЦОД. Обусловлено это тем, что эти устройства обновляются гораздо чаще, чем другие компоненты дата-центров, такие как элементы электроэнергетической, механической или охладительной инфраструктуры объекта.

К числу других рекомендаций, которые приводятся в документе, относится размещение новых дата-центров в регионах, где их операторы могут использовать естественное охлаждение (фрикулинг). При этом снижение коэффициента эффективность потребления энергии (Power Usage Effectiveness; PUE) путем улучшения вспомогательной инфраструктуры становится приоритетной задачей для операторов тех дата-центров, где добиться максимизации эффективности IT-оборудования не представляется возможным в силу тех или иных причин.

«В случае возникновения сложностей при снижении PUE (например, климатические особенности не позволяют использовать естественное охлаждение) покупка низкоуглеродного электричества становится следующим главным рычагом повышения экологичности ЦОД,» пишут Куми и его соавторы. Они также рекомендуют рассмотреть возможность использования на низкоуглеродных генерирующих мощностей в непосредственной близости от дата-центра (речь о топливных элементах, солнечных и ветряных фермах).

«Вооружившись этими знаниями, представители государственного и частного секторов, а также сотрудники органов законодательной власти, создающие нормативные акты по данному вопросу, могут проложить путь к низкоуглеродному интернету», подытожили авторы.