Шта ЦУЕ (Ефективност употребе угљеника) значи за центре података

Брз раст дигиталне трансформације у различитим индустријама, заједно са широком применом нових технологија као што су 5Г, вештачка интелигенција и интернет ствари, донео је много више података у друштву. Центри података, који служе као дигитална база за функционисање информационих система у различитим индустријама, постали су незаменљива критична инфраструктура у економском и друштвеном пејзажу, играјући кључну улогу у развоју дигиталне економије. Међутим, центри података троше много енергије и стварају много емисија. Да бисмо се позабавили овим, потребне су нам добре мере да смањимо емисије и видимо колико су оне одрживе. Ту долази метрика ефикасности употребе угљеника (ЦУЕ).

Зелена мрежаувео је метрику ефикасности употребе угљеника (ЦУЕ) 2010. како би утврдио емисије гасова стаклене баште (ГХГ) по јединици ИТ потрошње енергије у центрима података. Постао је део ИСО/ИЕЦ 30134-8 за процену одрживости центара података у смислу емисије угљеника. ЦУЕ је аналоган интензитету угљеника, узимајући у обзир и емисије Обим 1 и Обим 2, али подељен са ИТ оптерећењем, слично ефикасности употребе енергије (ПУЕ). Ова метрика пружа ефикасан начин за мерење угљичног отиска центара података и процену њихове одрживости у емисијама угљеника.

За израчунавање ЦУЕ када се користи електрична енергија из мреже, емисије угљеника могу се заснивати на владиним подацима објављеним за тај регион. Када се користи електрична енергија произведена на лицу места, идеално би било да се користе стварни подаци о емисији са локалних бројила. Међутим, такође је могуће користити податке о емисији и извору горива од произвођача генератора за прорачуне.

За израчунавање ЦУЕ, формула је следећа.

Нижи ЦУЕ однос означава нижи угљенични отисак, што указује на већу ефикасност коришћења угљеника у центрима података. Идеална вредност ЦУЕ је {{0}}.0, што указује да нема емисије угљеника током рада центра података.

Кључно је напоменути да ЦУЕ значајно варира у зависности од извора енергије на које се центри података ослањају. Центри података који се напајају обновљивим изворима енергије генерално имају нижи ЦУЕ, чак и са истим ПУЕ, у поређењу са онима који се ослањају на снагу фосилних горива.

Кина је 2021. године увела концепте „угљеничног максимума“ и „неутралности угљеника“ у свом извештају о раду владе. Максимални ниво угљеника има за циљ постизање платоа у емисијама угљен-диоксида до 2030. године, постепено опадајући након достизања свог врхунца. Неутралност угљеника укључује компензацију угљен-диоксида произведеног у производном процесу кроз мере као што су пошумљавање и очување енергије, постижући "нулту емисију" угљен-диоксида. У складу са глобалним напорима у борби против климатских промена и кинеском стратегијом „двоструког угљеника“, индустрија дата центара непрестано побољшава нивое енергетске ефикасности, повећава употребу обновљиве енергије и настоји да што пре постигне неутралност угљеника.

Како технологије течног хлађења сазревају, у центрима података се све више примењују различите методе течног хлађења као што су хлађење потапањем, течно хлађење хладном плочом и хлађење распршивањем. Поред течног хлађења, методе хлађења дата центара су се промениле последњих година. Нове методе хлађења као што су индиректно хлађење испаравањем и расхладни уређаји са магнетном левитацијом пружају нове опције. Комбинација више метода хлађења постала је уобичајена у центрима података.

Ефикасност беспрекидног напајања (УПС) је такође постала значајно тржиште за добављаче дистрибуције енергије у центрима података. Високоефикасни УПС, са ефикасношћу већом од 97%, сматра се стандардним. Модуларни УПС са ниским стопама оптерећења превазишао је високонапонско једносмерно напајање у ефикасности дата центра, што указује на потенцијал да високофреквентни УПС постане једно од оптималних решења за енергетску ефикасност у дистрибуцији енергије центара података.

Истовремено, континуираним развојем технологије, беспрекидно напајање (УПС) је такође постало значајно тржиште на којем се такмиче добављачи дистрибуције енергије центара података. Главни домаћи и међународни играчи у индустрији дистрибуције електричне енергије, као што су Хуавеи, Вертив, Кехуа, АББ, Сцхнеидер, имају одговарајуће изгледе производа у овој области. Постизање ефикасности од преко 97% се сада сматра „основном операцијом“ у висококвалитетној УПС индустрији. Вреди напоменути да је, при ниским стопама оптерећења, ефикасност дата центра коришћењем модуларног УПС-а надмашила ону високонапонског напајања једносмерном струјом. По мишљењу аутора, с обзиром на трендове у технолошком развоју, високофреквентни УПС ће вероватно постати једно од оптималних решења за смањење потрошње енергије и повећање ефикасности у дистрибуцији електричне енергије дата центара.

Током рада дата центара, ИТ опрема генерише значајну количину вишка топлоте. Коришћење технологије топлотне пумпе за обнављање и поновно коришћење овог вишка топлоте нашло је многе примене у центрима података, са обећавајућом будућношћу. Грубе процене показују да је укупна повратна вишак топлоте у центрима података у северном региону Кине приближно 10 ГВ, теоретски подржавајући грејање за око 300 милиона квадратних метара зграда. Бројни податковни центри у Кини, укључујући Алибабин Киндао Лаке Дата Центер, Тенцент-ов Тиањин Дата Центер, Цхина Телецом-ов Цхонгкинг Цлоуд Цомпутинг Басе, Вангуо Дата-ов Пекинг Дата Центер 3 и УЦлоуд-ов Вуланцхабу Цлоуд Цомпутинг Центер, већ су имплементирали технологију поврата топлоте, обезбеђујући грејање за обе унутрашње и околне области центара података.

Као што је раније поменуто, хлађење дата центра чини преко 20% укупне потрошње енергије. Постављање центара података под водом, користећи температуру морске воде за одвођење топлоте коју генерише дата центар, могло би значајно да смањи потрошњу енергије, доприносећи оптимизацији различитих индикатора у раду дата центра.

У Кини, ХИГХЛАНДЕР је први увео концепт подводних дата центара (УДЦ) и идентификовао три главне предности подводних центара података:

Прво, УДЦ, који се налази под водом и напуњен инертним гасом, елиминише ризик од пожара.

Друго, УДЦ остаје дискретан у својој подводној локацији, што онемогућава прецизну спољашњу локализацију.

Треће, континуирано 24-сатно праћење УДЦ-а помаже у ефикасном спречавању потенцијалног оштећења и инфилтрације у центар података.

Подводни дата центри имају јединствене предности иу очувању енергије и безбедности. Међутим, на њих значајно утичу географски фактори, који захтевају близину мора за изградњу. У тренутном стању мрежне инфраструктуре, аутор верује да су подводни дата центри погодни првенствено за рачунање врућих података, складиштење топло-хладних података и опслуживање корисника са захтевима мале латенције, као што су они који се баве машинским учењем и видео рендеровањем, посебно у приморским градовима.

Укратко, да би се смањио утицај центара података на животну средину, потребан је разноврстан план. Коришћење енергетски ефикасне опреме, обновљивих извора енергије и побољшање начина на који се ресурси користе су кључне стратегије. Применом ових решења, дата центри могу у великој мери да смање употребу енергије, побољшају начин рада и покажу да су посвећени одрживости. Како расте пажња на одговорност према животној средини и расту трошкови енергије, смањење утицаја центара података на животну средину више није избор већ неопходно. Узимајући свеобухватни приступ одрживости, центри података могу добити економске и еколошке предности, служећи као модел за друге индустрије.