Как сделать дата-центры безопасными для планеты

ЦОДы (центры обработки данных) потребляют много энергии и загрязняют атмосферу планеты парниковыми газами. Plus-one.ru разбирался, можно ли сделать их более экологичными.

ЦОДы — что это

ЦОДы (дата-центры) — это помещения или здания с сетевым оборудованием и серверами. Они предназначены для безопасного хранения и обработки цифровых данных, объем которых, согласно отчету международной исследовательской и консалтинговой компании IDC Global DataSphere 2021, составляет 64 зеттабайта (64 миллиона миллионов гигабайт), а к 2025 году вырастет до 180 зеттабайт.

Раньше дата-центры арендовали только крупные организации, теперь этой услугой пользуются и мелкие предприятия. Зачастую это выгоднее и удобнее — не нужно нанимать специалистов, закупать дорогостоящее оборудование и перевозить его при переезде в новый офис.

ЦОДы работают, не останавливаясь ни на минуту, постоянно потребляют энергию и выделяют тепло, практически эквивалентное их мощности. По данным научного журнала Nature, на электроснабжение дата-центров всего мира расходуется 200 тераватт-часов каждый год. Это больше чем энергопотребление некоторых стран, например, Ирана. Значительную часть этого объема (140 ТВт·ч) потребляют ЦОДы США.

Кроме того, дата-центры загрязняют атмосферу парниковыми газами, приближая глобальное потепление. По данным Британского открытого университета, углеродный след таких комплексов составляет 2% от мирового объема выбросов. Сейчас эта цифра может показаться не критичной, но объемы данных ежегодно увеличиваются на 23%, как и энергопотребление ЦОДов, поэтому окружающая среда в опасности.

«Зеленый» ЦОД — возможно ли это?

Оптимизация энергоснабжения

На возобновляемые источники энергии (ВИЭ) можно перевести действующие ЦОДы (например, Apple построила солнечные и ветровые электростанции возле своих дата-центров в штате Калифорния и Дании) или правильно выбрать месторасположение новых зданий (ЦОД Verne Global в Исландии возведен рядом с геотермальными электростанциями).

В ближайших планах России не предусмотрен перевод ЦОДов на возобновляемые источники. Возможно, это произойдет позже, ведь в нашей стране только начинает развиваться альтернативная энергетика — сейчас ее доля в энергетическом балансе страны составляет всего 0,6%.

Оптимизация систем охлаждения серверов

Один из современных способов защиты серверов от перегрева — free cooling, при котором в систему охлаждения поступает холодный воздух с улицы или грунтовые воды. Использование бесплатных и возобновляемых природных ресурсов не только делает работу ЦОДов экологичнее, но и может сократить затраты на их обслуживание.

Технологии free cooling активно внедряют в скандинавских странах. В Дании — это ледяные грунтовые воды. В Ирландии используют холод островных ветров. Климат России тоже позволяет применять этот метод охлаждения, тем более что на севере Карелии планируют построить крупную сеть ЦОДов, которая займет около 20% рынка облачных сервисов страны.

Обновление источников бесперебойного питания

Для защиты IT-оборудования от скачков напряжения в сети используют источники бесперебойного питания (ИБП). Правда, на их работу расходуется дополнительная электроэнергия. Коэффициент полезного действия ИБП зависит от года их выпуска: для актуальных моделей он составляет 85–95%, для самых современных — до 99%, а для сильно устаревших — 40–50%. Это значит, что своевременное обновление ИБП снижает углеродный след дата-центров и помогает спасти планету.

Почему не все «зеленые» ЦОДы одинаково полезны

По словам эксперта российской IT-компании «Энвижн Груп» Арсения Фомина, применение технологий энергосбережения в работе ЦОДов не всегда экономически оправдано. В России относительно дешевая электроэнергия и срок окупаемости оборудования, позволяющего повторно использовать тепло, выделяемое серверами, может быть длиннее срока службы ЦОД.

Бизнес-идея перевода российских дата-центров на альтернативную энергию тоже выглядит убыточной. Оборудованию ЦОДов необходимо всегда стабильное напряжение в сети, даже в пасмурную и безветренную погоду, когда солнечные и ветряные станции прекращают работать. Это значит, что энергию придется собирать и хранить, а для этого необходима дополнительная инфраструктура.

Затраты на закупку оборудования для технологии free cooling ниже, но, как отметил руководитель ЦОД компании «Инфосистемы Джет» Всеволод Воробьев, высокий уровень загрязненности воздуха не позволяет обойтись без дорогостоящей системы фильтрации. Кроме того, такие установки не тестировались в условиях российского климата и неизвестно, удастся ли их использовать круглый год, при любых погодных условиях.

На Западе «зеленые» ЦОДы есть, но их все еще ничтожно мало. Это имиджевые проекты General Electric, Intel и других крупнейших корпораций, готовых вкладывать деньги в свою репутацию и борьбу с глобальным потеплением. Руководители российских компаний пока не готовы перенимать этот опыт и ждут новых решений — экологичных, надежных и недорогих.

Как на ЦОДы повлияют санкции

Заместитель начальника отдела поддержки продаж инженерных систем компании «Техносерв» Александр Переведенцев рассказал, что в 2022 году стоимость импортного оборудования и материалов выросла и планировать развитие рынка зеленых ЦОД стало еще сложнее. Кроме того, государство не стимулирует внедрение экотехнологий, а привычка экономить энергоресурсы по собственной инициативе у россиян пока не сформировалась.

И все же выход есть. Например, импорт холодильных установок для системы кондиционирования приостановлен, но вместо него можно использовать испарительное охлаждение. Также можно разработать отечественные инженерные решения и отказаться от закупки импортных высокотехнологичных комплексов, которые зачастую сложно починить из-за отсутствия нужных деталей. Главное — видеть в новой реальности не только трудности, но и новые возможности для роста.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram