Яке значення мають показники WUE у центрах обробки даних?

Зі збільшенням кількості центрів обробки даних зростає і попит на електроенергію. ІТ-обладнання споживає багато енергії, що може генерувати занадто багато тепла. Багато центрів обробки даних покладаються переважно на воду для охолодження своєї інфраструктури. Вода, як правило, вважається більш розповсюдженою та економічно ефективнішою, ніж електроенергія. У 2011 році Green Grid створила метрику WUE (ефективність використання води) для вимірювання стійкості центрів обробки даних з точки зору використання води та її зв’язку зі споживанням енергії.

Щоб зрозуміти вплив на навколишнє середовище, оператори ЦОД дуже серйозно ставляться до PUE. Оскільки розрахунок PUE не включає споживання води, перенесення навантаження на охолодження з електроенергії на воду може покращити PUE. Хоча це дає змогу центрам обробки даних зменшити споживання енергії, переведення в менший вплив на навколишнє середовище залишається невловимим. Багато серверів у гіпермасштабованих центрах обробки даних вимагають більшої потужності охолодження, що створює величезний тягар для місцевих водних ресурсів. З огляду на те, що центри обробки даних часто розташовані в районах, де в майбутньому ймовірно буде дефіцит води, WUE стає ключовим показником. У поєднанні з PUE WUE може забезпечити повний огляд ефективності об’єкта.

Для розрахунку WUE використовується наступна формула:

Для центрів обробки даних із системами кондиціонування повітря з водяним охолодженням споживання води в основному включає випаровування охолоджувальної води, дренаж охолоджувальної води, воду для зволоження для ІТ-приміщень, воду для пом’якшення обладнання, воду для обслуговування обладнання та воду для експлуатації та обслуговування системи охолодження.

Менший WUE вказує на більш ефективне використання води в центрі обробки даних. Схема водовипарного охолодження в холодильній системі може знизити значення PUE, але це також призводить до збільшення споживання води, і існує певна негативна кореляція між PUE і WUE.

За оцінками, на галузь центрів обробки даних припадає 1% світового споживання електроенергії (Jones 2018). У середньому центри обробки даних використовують 1,8 літра прісної води на кожен 1 кВт·год спожитої ІТ-енергоенергії (Shepherd et al., 2016, 28). Для порівняння, для виробництва 1 кВт·год електроенергії в Сполучених Штатах потрібно 57 літрів води (Dieter et al. 2018, 42). Традиційно SDGS зосереджені на енергії, а не на воді, але ця тенденція змінюється.

Щоб отримати найбільш стійке рішення для охолодження центру обробки даних, потрібно збалансувати використання електроенергії та води. Технологія охолодження, яка взагалі не використовує воду (WUE 0), коштує споживання електроенергії, тому не є найбільш надійним рішенням. Оскільки технологія розвивається, найбільш стійкими рішеннями є ті, що базуються на загальній енергоефективності, управлінні водними ресурсами та загальній вартості володіння. Наприклад, якщо воду обробляти такою кислотою, як сірчана кислота, соляна кислота або аскорбінова кислота, замість додаткового обладнання для обробки води, воду можна повторно використовувати кілька разів, зменшуючи необхідну кількість додаткової води.

«Важливіше враховувати якість води, що використовується. Чи підходить очищена стічна вода для центрів обробки даних для охолодження та змиву наших туалетів або поливу наших газонів? У нас є одноразова модель інфраструктури водопостачання, яка очищає воду до найвищої якості, а потім використовує цю воду для цілей, які не потребують питної води, наприклад для охолодження центрів обробки даних». "Сказав доктор Ньюша К. Аджамі, головний спеціаліст із стратегії та розвитку дослідницького відділу Лабораторії Берклі, Земля та довкілля.

Великі імена, такі як Microsoft і Google, зараз намагаються прокласти шлях для індустрії центрів обробки даних до переходу до відновлюваної енергії та більш екологічних способів роботи. Google прагне використовувати альтернативи прісній воді, де це можливо, будь то стічні води, промислова вода чи морська вода. Поки що понад 25 відсотків кампусів центрів обробки даних компанії використовують перероблену або непитну воду.

Що стосується Microsoft, то Ноель Волш, корпоративний віце-президент із хмарних операцій та інновацій, торік писав у блозі про те, як компанія зараз шукає креативні та інноваційні рішення для роботи центрів обробки даних, щоб допомогти досягти своїх цілей сталого розвитку. Зараз існує зобов’язання скоротити використання води в роботі центрів обробки даних на 95% до 2024 року, що означає, що всі аспекти бізнесу повинні бути переглянуті, щоб скоротити та виключити використання води. Наприклад, тепер запроваджено новий підхід до управління температурою в центрі обробки даних, який допоможе заощадити близько 5,7 мільярдів літрів пам’яті на рік. Крім того, проводяться дослідження рідинного охолодження, щоб допомогти досягти безводного охолодження в майбутньому.

Через зміну клімату та глобальне зростання населення прісної води в майбутньому стане дефіцитніше. Центри обробки даних, побудовані сьогодні, працюватимуть і через 30 років. Оператори центрів обробки даних повинні розробити плани на випадок непередбачених обставин, щоб зрозуміти, як підтримувати роботу, не покладаючись на воду. Багато компаній, що займаються створенням центрів обробки даних, зробили чудову роботу з удосконалення екологічних практик у собі та галузі в цілому. Але їм потрібно глибше розглядати виклики, з якими зіткнеться галузь і світ у найближчі роки.