Relatie tussen cloud computing en stroomverbruik van datacentra
Cloud computing heeft bijvoorbeeld een ware revolutie teweeggebracht op het gebied van opslag en verwerking van data door gebruikers via internet toegang te geven tot IT-middelen. Deze functionaliteit gaat echter gepaard met hoge energiekosten. Datacentra die cloud computing ondersteunen, moeten de klok rond werken en dat leidt tot een enorm stroomverbruik.
Een van de meest energie-intensieve internetactiviteiten is het streamen van video. Streamingplatformen als Netflix, YouTube en andere vereisen voortdurende opslag, verwerking en verzending van enorme hoeveelheden data, waardoor hoge eisen worden gesteld aan de resources van het datacentrum. Online gamen en grote databases, met name voor cryptovaluta en blockchain-diensten, zijn eveneens grote stroomverbruikers.
Daarom is het van cruciaal belang geworden om de milieu-impact van datacentra te minimaliseren.
Elektriciteit is het fundament waarop datacentra zijn gebouwd. Het energieverbruik heeft voornamelijk te maken met drie factoren: het voortdurend draaien van servers, koeling van apparatuur en beveiligingssystemen.
- Servers die voortdurend draaien: Servers zijn het hart van datacentra en moeten 24/7 operationeel zijn om toegang tot opgeslagen data te kunnen garanderen. Deze ononderbroken beschikbaarheid vereist een constant gebruik van energie.
- Koeling van apparatuur: Om oververhitting te voorkomen en de serverprestaties te waarborgen, zijn koelsystemen van cruciaal belang. Deze systemen, die vaak gebruikmaken van airconditioningstechniek, verbruiken heel veel stroom.
- Beveiligingssystemen: Datacentra moeten beschermd zijn tegen fysieke en digitale binnendringing. Beveiligingssystemen, zoals bewakingscamera's en firewalls, verbruiken ook energie.
De energie-impact van datacentra is ook gekoppeld aan de grootte ervan. Hoe groter het datacentrum, hoe hoger het energieverbruik.
Door het gebruik van elektriciteit te optimaliseren, bijvoorbeeld door slimme energiebeheersystemen te implementeren, kunnen de energiekosten aanzienlijk worden verlaagd.
De toekomst van datacentra: op weg naar een tweevoudige toename in het stroomverbruik?
Als gevolg van de exponentiële toename van de hoeveelheid data die wordt gegenereerd en verbruikt, wordt verwacht dat de vraag naar de resources van datacentra zal blijven groeien, waardoor het energieverbruik in de komende jaren mogelijk zal verdubbelen. Dit perspectief benadrukt de noodzaak om te investeren in technologieën om het energieverbruik te verlagen en duurzamere praktijken te ontwikkelen om de toekomstige uitbreiding te kunnen beheersen.
Hoeveel elektriciteit verbruiken datacentra wereldwijd?
Datacentra verbruiken volgens het International Energy Agency ongeveer 2% tot 3% van alle elektriciteit over de hele wereld. In 2023 heeft deze infrastructuur volgens het International Energy Agency ongeveer 350 TWh verbruikt. Dit is een aanzienlijke stijging ten opzichte van de jaren daarvoor.
Sommige landen, zoals Ierland en Nederland, zijn in het bijzonder getroffen. In Ierland zou 30% van het elektriciteitsverbruik in 2028 kunnen worden toegeschreven aan datacentra.
Frankrijk, met 264 datacentra, verbruikt ongeveer 8,5 TWh per jaar of 2% van het totale verbruik.
Om dit in perspectief te plaatsen: het gezamenlijke verbruik van datacentra zou binnenkort kunnen concurreren met dat van volledige landen als Japan, waardoor de enorme uitdagingen worden benadrukt die met deze sector gepaard gaan.
Wat is het jaarlijkse verbruik van datacentra wereldwijd?
Het jaarlijkse verbruik van datacentra wereldwijd is indrukwekkend en blijft groeien.
De vooruitzichten zijn somber: tegen het jaar 2030 kan het verbruik oplopen tot 13% van het wereldwijde stroomverbruik. Deze toename is voornamelijk te wijten aan de groeiende vraag naar digitale diensten en de stijging van de hoeveelheid data die wordt gegenereerd.
Hyperscale datacentra, wat enorme faciliteiten zijn, zien het verbruik zelfs nog sneller groeien. De vraag zou tot 2040 met 35% per jaar kunnen oplopen.
Dit enorme verbruik onderstreept het belang van de implementatie van ecologisch duurzame technologieën voor een optimale werking.
Wat zal het wereldwijde verbruik van datacentra in TWh zijn in 2025?
De prognoses voor 2025 wijzen op een wereldwijd verbruik door datacentra tussen 600 TWh en 1.050 TWh, afhankelijk van het scenario.
Deze variabiliteit hangt met name af van de ontwikkeling van technologieën en energiebeheermaatregelen. Een schatting van 800 TWh, in het midden van het spectrum, lijkt aannemelijk.
Als we dit in context plaatsen, betekent dit een aanzienlijke toename van het verbruik van 460 TWh in 2022.
Daarom zijn er grote inspanningen nodig om de energie-efficiëntie te verbeteren en meer hernieuwbare energiebronnen te integreren.
Internetgiganten en datacentra: het geval van Google
Google, een grote speler in het stroomverbruik van datacentra
Google is een belangrijke speler in het veld van datacentra met een aanzienlijk stroomverbruik. In 2011 verbruikte het bedrijf bijna 2.675.898 MWh aan energie wereldwijd, wat gelijk staat aan de jaarlijkse productie van 650 windturbines op het land.
Ondanks dit enorme verbruik heeft Google een opmerkelijke vooruitgang laten zien in het optimaliseren van de energie-efficiëntie van de datacentra. De datacentra van Google zijn bijvoorbeeld gemiddeld tweemaal zo energie-efficiënt als die van een standaardorganisatie.
Google heeft ook een niveau van 67% koolstofvrije energie, 24/7, behaald in alle datacentra, wat een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van 2019 toen dit nog 61% was. Deze verbetering is het resultaat van een doelgerichte strategie om de koolstofvoetafdruk van het bedrijf te verkleinen.
De inspanningen van Google om het energieverbruik te verminderen
Google richt zich op een aantal gebieden om het stroomverbruik te minimaliseren. Een van de belangrijkste strategieën is de optimalisatie van de datacentra. In het bijzonder wordt een technologie gebruikt, DeepMind, die machine learning en kunstmatige neurale netwerken combineert. Deze tool levert aanzienlijke energiebesparingen op. Daarnaast heeft Google de servers herontworpen om deze meer energie-efficiënt te maken. Het bedrijf ontwerpt al sinds 2001 haar eigen servers met behulp van zeer efficiënte stroomvoorzieningen waarbij de batterijen rechtstreeks op de machines worden geïnstalleerd. Dit heeft het bedrijf in staat gesteld om sommige van de meest hoogwaardige servers in de sector te bouwen.
Hoe kunnen we de energie-impact van datacentra verminderen?
Om de energie-impact te verminderen, kunnen datacentra 'groene initiatieven' implementeren, zoals het verbeteren van de energie-efficiëntie, het integreren van hernieuwbare energiebronnen, en het implementeren van innovatieve koelpraktijken.
Inspanningen om het energie- en resourcebeheer te verbeteren, zoals servervirtualisatie waarmee verschillende virtuele systemen op één fysieke server kunnen draaien, kunnen ook helpen het energieverbruik aanzienlijk terug te dringen.
Focus op groene initiatieven voor datacentra voor een verantwoordelijker energieverbruik
Veel bedrijven en organisaties hebben zich verbonden aan groene initiatieven die zijn gericht op het verlagen van de milieu-impact van datacentra. Deze initiatieven focussen op verschillende aspecten, waaronder het verbeteren van de energie-efficiëntie, het gebruik van hernieuwbare energie en het innoveren van de koelmethoden.
-
Slim energiebeheer
De implementatie van energiebeheersystemen speelt een belangrijke rol bij het optimaliseren van het energieverbruik. Geavanceerde bewaking helpt bij het nauwkeurig identificeren van eventuele afwijkingen en bij het vinden van oplossingen om deze zoveel mogelijk te beperken.
-
Milieucertificeringen
Datacentra worden steeds meer aangemoedigd om milieucertificeringen te verkrijgen, zoals LEED of Energy Star. Deze certificeringen tonen aan dat het bedrijf is toegewijd aan duurzame praktijken en helpen om industrienormen vast te stellen voor de milieuvriendelijke bouw en werking van de faciliteiten.
-
Het gebruik van hernieuwbare energie
Veel datacentra zijn op zoek naar mogelijkheden om de koolstofvoetafdruk te verkleinen door hernieuwbare energiebronnen te integreren in de stroomvoorziening. Deze mogelijkheden kunnen bestaan uit het installeren van zonnepanelen op daken of het kopen van groene energie van gecertificeerde leveranciers. Dit vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en bevordert schonere, groenere activiteiten.
-
Milieuvriendelijk koelen
De implementatie van efficiëntere stroom en koeltechnieken speelt een cruciale rol. Innovaties als adiabatische koeling, vrije koeling en scheidingstechnieken voor koude en warme gangen helpen ook bij het optimaliseren van het energieverbruik.
-
Virtualisatie en consolidatie van servers
Door servers te consolideren en resources te virtualiseren, kunnen datacentra het aantal benodigde fysieke servers verlagen, wat zal leiden tot een algehele verlaging van het energieverbruik. Deze strategie bespaart niet alleen energie, de aanpak verlaagt ook de benodigde ruimte en de daarbij behorende kosten.
-
Het gebruik van gerecycled water
Het gebruik van gerecycled water is een andere opkomende methode om de milieu-impact van datacentra te verlagen. Deze benadering verlaagt de benodigde hoeveelheid vers water en bevordert een duurzamer beheer van waterbronnen.
-
Warmterecycling
Door de warmte die door datacentra wordt uitgestoten terug te winnen en te recyclen, kunnen kantoren en residentiële ruimtes in de buurt worden verwarmd, wat bijdraagt aan een hogere algehele energie-efficiëntie. Met deze benadering wordt afval omgezet in een hulpbron en wordt de vraag naar externe energie voor verwarming geminimaliseerd.
-
Maatschappelijk engagement en transparantie
Het informeren van het publiek en belanghebbenden over de milieu-inspanningen van datacentra bouwt vertrouwen en stimuleert een meer transparante en verantwoordelijke aanpak van energiebeheer. Het publiceren van milieurapporten en deelnemen aan lokale duurzaamheidsinitiatieven kunnen het imago en de sociale impact van een bedrijf eveneens verbeteren.
Deze initiatieven zijn niet alleen gunstig voor het milieu; ze helpen de operationele kosten op de lange termijn aanzienlijk te verlagen, wat bewijst dat duurzame praktijken samen kunnen gaan met economische winstgevendheid.
Deze initiatieven zijn essentieel voor het transformeren van datacentra tot meer milieuvriendelijke faciliteiten en het bevorderen van verantwoordelijker energieverbruik. Daarnaast helpen deze initiatieven de operationele kosten op de lange termijn aanzienlijk te verlagen, wat bewijst dat duurzame praktijken samen kunnen gaan met economische winstgevendheid.
Onze oplossingen voor vermindering van het energieverbruik door datacentra, zonder de beschikbaarheid van stroom in gevaar te brengen
Socomec is toegewijd aan het ondersteunen van datacentra bij de energietransitie door hen verschillende oplossingen te bieden, zoals:
- Hoog-efficiënte UPS: elke energieverlies telt. Door UPS met optimale efficiëntie te gebruiken, worden de verliezen grotendeels geminimaliseerd.
Met de Smart Conversion Mode, die beschikbaar is voor de MODULYS modulaire UPS en de DELPHYS XL hoog-vermogen UPS, kunnen de verliezen met een factor 5 worden verlaagd en is een efficiëntie van 99,1% mogelijk zonder de kwaliteit van de stroomvoorziening aan te tasten. - Energiebewakingssystemen: : Het DIRIS Digiware elektrische energiebewakingssysteem met meerdere circuits heeft een nauwkeurigheidsklasse van 0,5 en bevat exclusieve technologieën om inefficiënties te detecteren en de operationele kosten te verlagen. Met dit schaalbare systeem kunnen het elektrische stroomverbruik, de kwaliteit en de restladingen bewaakt worden, ongeacht de distributiemethode (PDU of 'busway').
- Energieopslagsystemen: energieopslagsystemen zoals SUNSYS HES L zorgen voor een betere integratie van hernieuwbare energiebronnen, bijvoorbeeld zonne-energie of windenergie, door de overtollig geproduceerde energie op te slaan voor toekomstig gebruik. In geval van een storing kunnen de opslagsystemen ook de behoefte aan dieselgeneratoren verminderen, wat helpt de koolstofemissies en de brandstofkosten te verlagen.
