Inzicht in het concept van groene datacentra
Datacentra vormen een essentiële infrastructuur voor de werking van internet en informatietechnologieën. Ze hosten servers, opslagapparaten en netwerkapparatuur, en zorgen voor de continuïteit van online diensten. Het hoge energieverbruik en de aanzienlijke koolstofvoetafdruk van deze datacentra hebben echter geleid tot een groeiend bewustzijn van de milieu-impact die gepaard gaat met deze infrastructuren. Het is in deze context dat groene datacentra in opkomst zijn, gericht op het afstemmen van de technologische prestaties met de ecologische verantwoordelijkheid. In dit artikel wordt onderzocht hoe groene datacentra deze twee doelstellingen, die vaak worden gezien als tegenpolen, kunnen combineren.
Definitie: wat is een groen datacentrum?
Een groen datacentrum onderscheidt zich vanwege de toewijding aan het minimaliseren van de milieu-impact. Om dit te bereiken, worden belangrijke elementen in het ontwerp geïntegreerd om het energieverbruik, de koolstofemissies en het gebruik van natuurlijke resources te verlagen. Daarnaast geeft een groen datacentrum voor de bouw de voorkeur aan duurzame materialen.
Het doel is om datacentra te bouwen en te exploiteren die in staat zijn om aan de groeiende vraag naar digitale diensten te voldoen, terwijl de principes van duurzame ontwikkeling daarbij in acht wordt genomen.
Wat is de milieu-impact van een datacentrum? Waarom deze interesse?
De interesse in de milieu-impact van datacentra wordt aangedreven door een combinatie van ecologische, economische, maatschappelijke en technologische vraagstukken. Het verlagen van de milieuvoetafdruk van deze faciliteiten is van cruciaal belang voor het bouwen van een duurzamere toekomst en om de wereldwijde uitdagingen van klimaatverandering het hoofd te bieden.
De belangrijkste milieueffecten van datacentra zijn onder meer:
- Hoog energieverbruik : Datacentra verbruiken een aanzienlijke hoeveelheid energie, met name om de servers, opslagsystemen en airconditioning van stroom te voorzien. Ongeveer 1% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik en 0,5% van de CO2-emissies is toe te schrijven aan datacentra, en deze trend groeit verder door naarmate de vraag naar digitale diensten stijgt (cloud computing, streamen, big data, enz.).
- Broeikasgasemissies : Datacentra gebruiken fossiele brandstoffen om hun infrastructuren aan te drijven, waardoor aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide (CO2) worden gegenereerd. Deze CO2-emissies dragen bij aan de opwarming van de aarde, en verhogen de frequentie en intensiteit van extreme weersomstandigheden, zoals stormen, hittegolven en perioden van droogte.
- Het gebruik van natuurlijke hulpbronnen : De bouw en de exploitatie van datacentra vereisen aanmerkelijke hoeveelheden natuurlijke hulpbronnen. De productie van servers, harde schijven en andere IT-apparatuur gaat gepaard met de winning van zeldzame metalen en kunststofmaterialen. Daarnaast gebruiken datacentra enorme hoeveelheden water om veilige bedrijfstemperaturen te handhaven en de servers te koelen. In Californië kan het waterverbruik van een datacentrum bijvoorbeeld gelijk zijn aan het waterverbruik van drie ziekenhuizen.
- De productie van elektronisch afval : Datacentra produceren elektronisch afval, voornamelijk vanuit servers, harde schijven en andere verouderde componenten. Elektronisch afval bevat vaak giftige stoffen, zoals lood, kwik en broomhoudende vlamvertragers.
Strategieën voor het verminderen van de energie-impact van datacentra
Er kunnen verschillende strategieën worden geïmplementeerd om de energie-impact van datacentra te verminderen en om de datacentra milieuvriendelijker te maken, terwijl de optimale prestaties behouden blijven.
1. Duurzaam ontwerp van de infrastructuur
Een duurzaam ontwerp van de infrastructuur kan een grote impact hebben op de energie-efficiëntie. Deze benadering integreert duurzaamheidsprincipes in alle fasen van de levenscyclus van een faciliteit, van planning en constructie tot exploitatie en sloop.
- Groen ontwerp en optimalisatie van ruimte: het opnemen van duurzaamheidsprincipes in het ontwerp van een gebouw, zoals de oriëntatie om de natuurlijke lichtinval te maximaliseren en het gebruik van energie-efficiënte materialen, helpen de energiebehoeften te verlagen. Daarnaast kan de behoefte aan nieuwe gebouwen worden verlaagd door het gebruik van de beschikbare ruimte te maximaliseren.
- Modulariteit: het ontwerpen van modulaire datacentra maakt een geleidelijke uitbreiding mogelijk om het gebruik van resources te optimaliseren en de hoeveelheid afval die gepaard gaat met de constructie te minimaliseren.
2. Het optimaliseren van de energie-efficiëntie
De energie-efficiëntie in datacentra kan worden geoptimaliseerd door middel van :
- Servervirtualisatie: hiermee kunnen verschillende virtuele machines worden gegroepeerd in één fysieke server, waardoor het aantal benodigde servers wordt verminderd en het gebruik van resources wordt geoptimaliseerd.
- Consolidatie van infrastructuur: door toepassingen en data te centraliseren op krachtigere en efficiëntere platforms kunnen datacentra het aantal benodigde fysieke servers verlagen en daarmee het algehele energieverbruik verminderen.
- Optimalisatie van opslagsystemen (gebruik van SSD-schrijven in plaats van traditionele harde schijven)
- Implementatie van hoog-efficiënte apparatuur: het minimaliseren van verliezen helpt het energieverbruik te verminderen, de operationele efficiëntie te verhogen, de opwekking van warmte te reduceren en de algehele koolstofvoetafdruk te verkleinen.
3. Installatie van geavanceerde koelsystemen
Een aanzienlijk deel van het stroomverbruik van een datacentrum kan worden toegeschreven aan het koelen van servers. Strategieën om de efficiëntie van koelsystemen te verbeteren, zijn:
- Vrije koeling waarbij de buitenlucht wordt gebruikt, als het weer het toelaat, om apparatuur te koelen in plaats van traditionele airconditioningsystemen.
- Vloeibare koeling waarbij servers worden ondergedompeld in speciale vloeistoffen die warmte verdrijven.
- Scheidingstechnieken voor koude en warme gangen: Het scheiden van warme en koude gangen in datacentra helpt de luchtstroom te optimaliseren en vermindert de noodzaak van extra koeling.
4. Integratie van hernieuwbare energie
Datacentra kunnen verschillende strategieën toepassen om hernieuwbare energie te integreren in de werkzaamheden om zo de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te beperken.
- Zonne- en windenergie: de installatie van zonnepanelen en windturbines op daken of in faciliteiten maakt het mogelijk om een deel van de vereiste elektriciteit rechtstreeks op de locatie te produceren.
- Het gebruik van inkoopovereenkomsten voor groene stroom (PPA's) : deze contracten garanderen de levering van elektriciteit uit uitsluitend hernieuwbare bronnen, zoals hydro-elektrische energie.
Door de energiebronnen te variëren, kunnen datacentra niet alleen hun koolstofvoetafdruk verkleinen, maar ook hun bestendigheid tegen fluctuaties in de energietoevoer verbeteren.
5. Verbetering van energiebeheerpraktijken
Om de energie-efficiëntie van datacentra te verbeteren, is slim energiebeheer van essentieel belang. Dit omvat de voortdurende bewaking en analyse van het energieverbruik van het datacentrum om eventuele onregelmatigheden snel te identificeren en te corrigeren. Er kunnen verschillende praktijken worden geïmplementeerd.
- Energiebeheersystemen (EMS) : door EMS te installeren om het energieverbruik in realtime te bewaken en te regelen, wordt het mogelijk om inefficiënties te identificeren en corrigerende maatregelen door te voeren.
- Bewaken, analyseren en optimaliseren van energiegegevens: analysetools voor energiegegevens helpen inzicht te krijgen in de verbruikspatronen en kansen voor verbetering te identificeren, waardoor het energiebeheer wordt vergemakkelijkt. Daarnaast is het integreren van prestatie-indicatoren, zoals PUE (effectiviteit van stroomverbruik), cruciaal voor het beoordelen en verbeteren van de energie-efficiëntie.
- Preventief onderhoud: door ervoor te zorgen dat apparatuur regelmatig wordt onderhouden en actueel blijft, kunnen optimale prestaties worden gegarandeerd en overconsumptie van energie worden voorkomen.
Wat zijn de voordelen voor exploitanten van milieubewuste datacentra?
Naleving van regelgeving
Overheidsinstanties, investeerders, klanten en het algemene publiek zetten bedrijven in toenemende mate onder druk om duurzamere praktijken te implementeren. Als essentiële componenten van de digitale infrastructuur liggen datacentra onder een vergrootglas om de milieu-impact te minimaliseren.
Milieuvoorschriften worden steeds strenger en dwingen bedrijven om hun koolstofvoetafdruk te verkleinen en groenere praktijken te implementeren.
Een aantal gerenommeerde certificeringen kan worden gebruikt om de milieubeloften van datacentra te meten en te bewijzen.
Onder deze certificeringen wordt de LEED-certificering (Leadership in Energy and Environmental Design) over de hele wereld bijzonder goed gerespecteerd. Deze certificering beoordeelt verschillende aspecten, zoals het ontwerp, de bouw, de werking en het onderhoud van gebouwen.
ISO 14001 en ISO 50001 zijn eveneens belangrijke internationale normen. De eerste gaat over omgevingsbeheer en de tweede is gericht op energiebeheer. Andere certificeringen, zoals Energy Star en BREEAM bieden strenge beoordelingen van de energie-efficiëntie en duurzaamheid van de infrastructuur.
Tot slot introduceert de onlangs herziene richtlijn betreffende energie-efficiëntie (EED) van de Europese Unie belangrijke verplichtingen voor datacentra. De nieuwe vereisten verplichten datacentra van meer dan 500 kW om belangrijke prestatie-indicatoren (KPI's) te rapporteren ten aanzien van de energie-efficiëntie, het watergebruik en het hergebruik van energie. Deze rapporten zijn sinds mei 2024 verplicht en worden geconsolideerd in een Europese database, met samengevoegde gegevens die beschikbaar zijn voor het publiek.
Energie-efficiëntie en kostenoptimalisatie
Het verbeteren van de energie-efficiëntie van datacentra kan leiden tot aanzienlijke besparingen in de operationele kosten.
Het gebruik van hernieuwbare energie, wat op de korte termijn soms duurder is, kan de kosten op de lange termijn verlagen doordat de energieprijzen stabiliseren en de kosten die betrekking hebben op de regelgeving voor koolstofemissie worden vermeden.
Reputatie en concurrentievermogen
Groene datacentra hebben een aanzienlijke impact op de klantrelaties.
Bedrijven die investeren in milieubewuste datacentra versterken hun reputatie als spelers die zijn toegewijd aan het bestrijden van de klimaatverandering. Dit kan klanten en partners aantrekken die begaan zijn met het milieu.
Bedrijven die in staat zijn hun milieuvoetafdruk te verlagen en hoogwaardige diensten te blijven leveren, kunnen zich onderscheiden van hun concurrenten.
Bovendien besparen groene datacentra energie en verlagen daarmee de operationele kosten. Deze besparingen kunnen worden doorberekend in de prijzen van de diensten, waardoor een concurrentievoordeel wordt geboden.
Technologische innovatie
De noodzaak om de milieu-impact te verminderen, stimuleert innovatie in het ontwerp en beheer van datacentra. Dit omvat de ontwikkeling van nieuwe technologieën voor koeling, energieopslag en procesoptimalisatie, wat ook buiten de sector van datacentra voordelen kan opleveren.
Het Green Mountain-datacentrum in Rennesøy, Noorwegen, is een model voor duurzaamheid. Het datacentrum is gevestigd in een voormalig munitiedepot van de NAVO en gebruikt voornamelijk hydro-elektrische energie, waardoor het een koolstofvoetafdruk van nagenoeg nul heeft.
Het centrum onderscheidt zich ook vanwege de belangrijke milieu-innovaties. Het datacentrum gebruikt bijvoorbeeld vrije koeling, een natuurlijke koeltechniek die gebruikmaakt van buitenlucht, wat het energieverbruik aanzienlijk verlaagt.
Green Mountain heeft ook projecten voor hergebruik van warmte geïntroduceerd. De overtollige warmte die door de servers wordt geproduceerd, wordt teruggewonnen om lokale faciliteiten te verwarmen, zoals een viskwekerij in de buurt.
De veiligheidsmaatregelen zijn eveneens toonaangevend. Biometrische toegang, videobewaking en geavanceerde brandbeveiligingssystemen zijn geïnstalleerd om de data te beschermen. Al deze initiatieven maken van Green Mountain een marktleider in groene datacentra.
Onze oplossingen voor het combineren van prestaties en ecologische verantwoordelijkheid in uw datacentra.
Socomec is toegewijd aan het helpen van datacentra om groener te worden door een scala aan oplossingen te bieden, zoals:
- Het DIRIS Digiware-stroombewakingssysteem: Het DIRIS Digiware bewakingssysteem voor meerdere circuits biedt klasse 0,5 nauwkeurigheid en integreert exclusieve technologieën om inefficiënties te identificeren en de operationele kosten te verlagen. Dit schaalbare systeem kan het energieverbruik, de kwaliteit van de stroom en de reststromen bewaken, ongeacht de distributiemethode, bijvoorbeeld PDU of 'busway'.
- Hoog-efficiënte UPS: Elk energieverlies telt. Door te kiezen voor een UPS met geoptimaliseerde efficiëntie worden de energieverliezen aanzienlijk gereduceerd. Slimme conversiemethode, beschikbaar op MODULYS modulair UPS en DELPHYS XL hoog-vermogen UPS, verlaagt de verliezen met een factor vijf en behaalt een efficiëntie van 99,1% zonder enig risico voor de kwaliteit van de stroomvoorziening.
- Het meest geavanceerde assortiment UPS op de markt: het MODULYS-assortiment modulaire UPS biedt een robuustere infrastructuur die aangepast kan worden aan de toekomstige vereisten en tegelijkertijd de milieu-impact en de operationele kosten kan verlagen.
- Energieopslagsystemen: Energieopslagsystemen, zoals SUNSYS HES L, vergemakkelijken de integratie van hernieuwbare energiebronnen door overtollige energie op te slaan voor toekomstig gebruik. In geval van een stroomstoring kunnen deze opslagsystemen ook de behoefte aan dieselgeneratoren reduceren, en daarmee de koolstofemissies verminderen en de brandstofkosten verlagen.
