Wiatr odnowy w sferze zasilania DC

Powód jest prosty: koszty. Zgodnie z raportem Green House Data wszystkie centra danych na świecie zużywają 30 GW energii rocznie i w tej chwili obsługują ponad 1,8 zetabajta danych. Stanowi to ok. 1,4 proc. światowego wykorzystania energii. To wartość, która pozwoliłaby na zasilenie wszystkich gospodarstw domowych na terenie Włoch przez 12 miesięcy. Jednak wysokie nakłady na zasilanie to nie wszystko. W niektórych przypadkach decyzja o korzystaniu z zielonej energii wynika z proekologicznej polityki właścicieli centrów danych.

Apple, decydując się na zainwestowanie 1,25 mld funtów w budowę swoich dwóch centrów danych w Europie, zapowiedział, że chce, by były one zasilane wyłącznie energią odnawialną. Swoją drogą, będą się one zaliczały do największych centrów danych na świecie, gdyż powierzchnia każdego z nich będzie wynosić ok. 120 tys. mkw. Dla porównania: to blisko 10 razy więcej, niż wynosi łączna powierzchnia centrów danych należących do Atmana, największego operatora data center w Polsce. Przedstawiciele Apple’a poinformowali, że zdecydowali się na tę inwestycję nie tylko z czysto ekonomicznych powodów, ale również by poprawić wizerunek „najmniej zielonej” firmy. W taki sposób określiła bowiem Apple’a w 2001 r. organizacja Greenpeace. Wówczas do zasilania swoich centrów danych producent w ponad 54 proc. używał energii pochodzącej z węgla.

Korzystanie z energii odnawialnej w przypadku centrów danych nie jest wolne od przeszkód i wyzwań. W czym tkwi problem? Z reguły ośrodki data center lokuje się blisko biznesu: w zurbanizowanych i uprzemysłowionych regionach, w pobliżu dużych aglomeracji miejskich, gdzie dostęp do energii elektrycznej czy łączy telekomunikacyjnych nie stanowi kłopotu. Natomiast – jak zauważył Google – lokalizacje z największym potencjałem wytwarzania energii odnawialnej znajdują się z daleka od tych stref. Problemem staje się więc odległość i odpowiednia infrastruktura umożliwiająca przesyłanie wytworzonej energii do znacznie oddalonych centrów danych zlokalizowanych w metropoliach bądź w ich bliskim sąsiedztwie.

Ważnym aspektem jest też efektywność zasilania wykorzystującego energię słoneczną czy wiatrową, która jest wprost proporcjonalna do panujących warunków pogodowych. Duże centra danych są całodobowymi „konsumentami” prądu, które nie mogą sobie pozwolić nawet na chwilowy zanik zasilania, spowodowany kapryśną pogodą. To sprawia, że w wielu przypadkach wykorzystanie energii odnawialnej stanowi alternatywny, a nie główny sposób zaopatrywania centrów danych w elektryczność.

Dobrze obrazuje to przykład firmy Emerson Network Power, która na dachu swojego głównego data center, mieszczącego się w St. Louis, zainstalowała panele fotowoltaiczne o powierzchni przeszło 720 mkw. Pomimo ich imponującej powierzchni panele odpowiadają za zaledwie 16 proc. całego energetycznego zapotrzebowania kompleksu. John Pflueger z Della zwraca uwagę, że operatorzy z coraz większym zainteresowaniem patrzą na elementy konstrukcyjne i komponenty instalowane w centrach danych, które projektuje się od podstaw w taki sposób, by ułatwić wykorzystanie energii odnawialnej i zwiększać jej efektywność.

Brakujące ogniwo

Obserwatorzy rynku dużą szansę dostrzegają w szerszym wykorzystaniu ogniw paliwowych, które mogą być w całości zasilane biogazem. Technologię tę zaadaptował np. Microsoft, który w Wyoming otworzył pierwsze centrum przetwarzania danych zasilane właśnie w ten sposób. Nie emituje ono do atmosfery ani jednej cząsteczki dwutlenku węgla. Zainstalowane w serwerowni ogniwa paliwowe są zasilane gazem pochodzenia organicznego, pozyskiwanym z pobliskiej oczyszczalni ścieków. Eksperci giganta z Redmond dokonali szczegółowych obliczeń, uwzględniających rozkład kosztów i amortyzację, wykazując, że ta metoda zasilania podniesie energetyczną efektywność nawet o 20 proc. względem klasycznego modelu zasilania. Generowanie niezbędnej energii w ten sposób eliminuje potrzebę jej dystrybucji w sieci i w samym centrum danych, gdyż źródło zasilania jest pod ręką – na terenie obiektu. To mocny atut, bowiem zgodnie z szacunkami amerykańskiego Urzędu Energetycznego krajowa sieć energetyczna traci co roku ok. 7 proc. energii w procesie przesyłania i dystrybucji.

Wykorzystanie ogniw paliwowych wielu osobom może kojarzyć się z NASA i kosmicznymi misjami, gdyż tam zadomowiły się już na dobre. Wszystko wskazuje jednak, że rynek data center w niedalekiej przyszłości zechce ich używać nie mniej intensywnie. Ogniwa mogą wykorzystywać paliwo różnych typów, choć największą popularność zyskują te zasilane wodorem i wspomnianym uprzednio biogazem. Mogą z powodzeniem nieprzerwanie generować energię nawet przez okres 20 lat, stanowiąc główne źródło zasilania centrum danych.

Specjaliści Fujitsu, którzy już od pewnego czasu stosują ogniwa paliwowe, zwracają uwagę, że sam koszt implementacji tej technologii stanowi spore wyzwanie dla budżetu. Jednak gdy porówna się koszty gazu organicznego i elektryczności w ciągu dwudziestu lat z niemal darmową eksploatacją ogniw, ostateczne wyliczenia zdecydowanie przemawiają na korzyść tych ostatnich. Ponadto można, śladem Apple’a, spróbować używać biometanu pochodzącego np. ze składowiska odpadów. Tak przygotowana infrastruktura obniża koszty pozyskiwania energii niemal do zera.

Ekoperspektywa Polski

W polskich warunkach, na razie, nie ma sprzyjającej atmosfery do wdrażania rozwiązań ekologicznych, co jest wypadkową dużych nakładów finansowych i podejścia klientów do wyboru usługodawcy.

– Polski klient, mając do wyboru dostawcę, który dba o ekologię, i tańszego operatora, który nie stosuje „zielonych” rozwiązań, najczęściej wybierze tę drugą opcję. Dlatego żaden właściciel data center nie będzie skłonny, by przedłożyć ekologię nad ekonomię usługi – tłumaczy Robert Mikołajski, kierownik zespołu rozwoju biznesu w Atmanie.

Nie chodzi przy tym jedynie o to, że budowa centrum danych realizującego proekologiczną politykę wymaga wielokrotnie większych nakładów finansowych niż w przypadku standardowego data center. Co ważne, wydatki amortyzują się dopiero w dłuższej perspektywie czasowej, i tylko przy odpowiednio dużej skali działania centrum danych.

– Sytuację mogłaby zmienić polityka państwa wspierająca firmy, które wdrażają ekologiczne rozwiązania, podobnie jak ma to miejsce w Europie Zachodniej, ale na razie konkretnych działań w tym obszarze nie ma – dodaje Robert Mikołajski.

Dobrze obrazują to statystyki udziału energii odnawialnej: zgodnie z ostatnim zestawieniem opublikowanym konsorcjum EurObserv’ER udział odnawialnych źródeł energii (OZE) w polskiej gospodarce wynosi zaledwie 11 proc. Dla porównania: w Norwegii w ten sposób pozyskuje się aż 64,5 proc. energii, w Szwecji 51 proc., w Finlandii 34,3 proc., zaś w Danii 26 proc. W rankingu, poza najsilniejszymi gospodarkami Europy, wyprzedzają nas również takie państwa jak: Litwa, Łotwa, Estonia, Bułgaria czy Rumunia.