Несмотря на то, что дизельные резервные генераторы, используемые операторами центров обработки данных, оказывают ограниченное воздействие на окружающую среду, их использование в течение длительных периодов времени для подачи электроэнергии на объекты и для подачи энергии обратно в сеть не является устойчивым решением для растущего спроса на электроэнергию.
До тех пор, пока центры обработки данных не переведут резервные генераторы с дизельного топлива на более «чистые» альтернативы, их не следует использовать для электропитания центров обработки данных в течение длительного периода времени.
Последние прогнозы правительства Великобритании ожидают массового роста рынка возобновляемой энергии к 2035 году.
Существуют планы по закрытию всех оставшихся угольных электростанций до 2025 года и выведение из эксплуатации большинства нынешних ядерных реакторов Великобритании к 2030 году.
В это же время центры обработки данных расширяются, чтобы удовлетворить растущий спрос на цифровые данные, что приводит к увеличению нагрузки на электроснабжение.
Например, в Ирландии государственный оператор системы передачи EirGrid предполагает, что центры обработки данных и другие крупные пользователи будут потреблять 29% электроэнергии Ирландии к 2028 году.
Согласно отчету Ирландской инженерной академии (IAE), для расширения центра обработки данных к 2027 году потребуется новая энергетическая инфраструктура (на сумму 9 млрд. евро), чтобы справляться с растущим спросом, что добавит не менее 1,5 млн. тонн выбросов углерода в Ирландии к 2030 году.
Несмотря на то, что рынок центров обработки данных в Соединенном Королевстве уже определен и поэтому такое расширение, как в Ирландии, ему не грозит, но повышение эффективности технологий центров обработки данных может привести к росту энергопотребления ЦОД.
Кроме того, растущий спрос на электроэнергию для электромобилей, устройств «интернета вещей» и общепромышленной электрификации может вызвать дефицит энергии, если не будет введено достаточное количество новых мощностей в сети.
Чтобы облегчить нагрузку на национальную энергосистему Великобритании и восполнить ожидаемый разрыв в спросе и предложении, энергетические компании ранее предлагали центрам обработки данных использовать резервные генераторы для обеспечения питания в течение длительного периода времени при высокой нагрузке.
Однако использование центров обработки данных или обратная подача энергии в сеть с использованием их существующих дизельных генераторов не является «стабильной» альтернативой, поскольку при их работе выделяется вдвое больше углекислого газа на киловатт-час, что значительно снижает качество окружающего воздуха.
Чтобы решить эту проблему, центры обработки данных должны больше инвестировать в крупные проекты по устойчивому развитию в тех местах, где они находятся, и предварительно думать о доступе к возобновляемым источникам при выборе мест расположения будущих центров обработки данных.
Воздействие дизельных резервных генераторов на окружающую среду.
Количество углерода, производимого операторами, использующими дизельные генераторы, «незначительно».
Это связано с тем, что, несмотря на использование дизельного топлива, они работают в среднем по 12 часов в год: иногда в качестве средства генерации аварийного питания, но в основном для проведения плановых испытаний и технического обслуживания.
Эмма Фрайер, заместитель директора центра данных в торговой ассоциации TechUK , рассматривает выбросы углерода в дизельном генераторе как «минимальные», поскольку они редко включаются, но их работа может снижать качество местного воздуха в окрестностях центра обработки данных из-за выбросов загрязняющих веществ, таких как оксиды азота (NOx).
«На местах разрешается не более 18 случаев превышений в год; а в Лондоне, например, это происходит еженедельно».
Так что есть «политическая чувствительность» к качеству воздуха, а плохое качество воздуха действительно сокращает жизнь.
Учитывая концентрацию центров обработки данных в городских условиях, особенно в Лондоне, если все они были бы включены одновременно, «это могло бы оказать существенное влияние на качество воздуха в пределах ограниченной территории».
Это, в сочетании с повышенным уровнем CO2, исключает использование дизельных генераторов для электроснабжения объектов центра обработки данных в течение длительного периода времени или подачи энергии обратно в сеть, по крайней мере, до тех пор, пока индустрия центров обработки данных не предложит жизнеспособные экологически чистые альтернативы.
Что могут делать операторы центра обработки данных?
Одна из альтернатив, предложенная специалистом компании Гринпис Элизабет Жардим, заключается в том, чтобы операторы центров обработки данных больше внимания уделяли использованию аккумуляторов для резервного электропитания.
«Есть потенциал для использования батарей в центрах обработки данных для сокращения общих выбросов углерода», - сказала она, добавив, что распространение центров обработки данных, особенно в Амстердаме и Ирландии, очень быстро меняет спрос на энергию в этих регионах.
Однако, следует учитывать, что для электрических батарей требуется кобальт или литий; а оба эти элемента несут большую нагрузку на экологию при извлечении энергии.
Например, чтобы очистить и промыть тонну лития, как правило, требуется 500 000 галлонов (2 273 045 литров) воды.
Вашингтон Пост сообщает, что литиевый завод Sales de Jujuy в Аргентине перекачивает воду со скоростью более двух миллионов галлонов (9 092 180 литров) в день.
Поэтому при переходе на возобновляемые источники энергии для решения проблемы изменения климата, необходимо не прийти к еще большему разрушению или нарушению прав человека.
Понадобится увеличить добычу полезных ископаемых при возрастающем спросе на них, однако это необходимо делать таким образом, чтобы в большей степени следовать современным технологиям, взаимодействовать с местными общинами в горнодобывающих районах и обеспечивать прозрачное применение этих полезных ископаемых.
Элизабет Жардим также предложила ЦОД инвестировать в крупномасштабные проекты по использованию возобновляемых источников энергии, чтобы позитивно изменить структуру энергопотребления в тех местах, где они работают, и больше думать о доступе к возобновляемым ресурсам при выборе мест расположения новых центров обработки данных.
«Мы уже видим, что в некоторых местах - в Амстердаме, скандинавских странах - из-за наличия там гидроэлектроэнергии, и в тихоокеанском северо-западном регионе США появились центры обработки данных, потому что там есть дешевые гидроэлектростанции», - заметила она.
В случае если проекты в области возобновляемой энергии станут слишком сконцентрированными в районах с обилием возобновляемых источников энергии, то это все равно увеличит спрос на энергию в местных сетях.
Однако, если центры обработки данных хотят быть устойчивыми, то им необходимо ограничить объем ИТ-работ, которые они выполняют, только ценными или значимыми процессами.
«Если дойдет до крайности, то через 20 лет такие сайты, как Facebook, не будут существовать, потому что они легкомысленно используют углерод и не являются жизненно необходимыми», - сказал он.
Медленный переход для консервативной отрасли.
Индустрия центров обработки данных «чрезвычайно консервативна», и поэтому потребуется очень много времени, чтобы отойти от проверенных и испытанных подходов.
Многие центры обработки данных не обязательно предназначены для отдельных компаний.
Совместные центры данных могут находиться в одном месте и быть привлекательными для клиентов.
Один киловатт-час - это около 150 фунтов стерлингов (173 евро) бизнеса. Энергия за один киловатт-час стоит около 10 пенсов (0,12 евро), так что если есть возможность сэкономить 50% от стоимости электроснабжения для всего центра обработки данных, то это отлично.
Но большинство центров обработки данных консервативны - они хотят экономить энергию, но не рисковать сверх того, что уже имеют.
В 2018 году в Обзоре технологий Массачусетского технологического института было указано, что при нынешних темпах прогресса потребуется 400 лет для завершения глобальной энергетической революции, необходимой для того, чтобы избежать катастрофического изменения климата.
И это несмотря на то, что, по данным Международного агентства по возобновляемой энергии (Irena), стоимость электрических систем на солнечных панелях упала примерно на 80% с конца 2009 года, а стоимость ветряных турбин снизилась на 30–40 %.
«Рынок пока слишком медленный, чтобы противостоять угрозам изменения климата, и возможно новые общественные правила ускорили бы этот процесс, если бы там говорилось: «Больше не нужно использовать ископаемое топливо; вся энергия должна быть возобновляемой», - сказал Жардим.
«В странах, где правительство сигнализирует об этом, компании выстраиваются в очередь, чтобы сделать этот переход намного быстрее».