Spis treści
Według najnowszych prognoz z raportu „Rynek centrów danych w Polsce”, które portalowi WysokieNapiecie.pl udostępniła firma doradcza PMR, wynika, że realizacja planów największych dostawców data center (DC) w Polsce może spowodować maksymalny przyrost mocy komercyjnych serwerowni o ponad 400 MW – z ok. 120 MW w roku 2022.
Zastrzeżono jednak, że jest to scenariusz optymistyczny, który nie uwzględnia typowego dla tego rynku etapowania inwestycji. Natomiast scenariusz konserwatywny i plan minimum, zakładający mocne etapowanie projektów, zakłada osiągniecie około połowy wskazanej mocy do 2028 r.
Filmy z kotami zgubią planetę?
Kolejne DC są potrzebne, bo produkujemy i przetwarzamy coraz więcej cyfrowych danych, dotyczących wszystkich możliwych dziedzin – od administracji, przez edukację i gospodarkę aż wreszcie po rozrywkę, czyli przede wszystkim muzyczne i filmowe platformy streamingowe oraz media społecznościowe.
„Przestań oglądać głupie filmy z kotami, jeśli chcesz ocalić planetę” – to przykładowy tytuł jednego z artykułów, na które coraz częściej można natknąć się w internecie.
Bezemisyjna energetyka to wciąż bardzo daleka przyszłość, więc centra danych do swojej energochłonnej pracy, zwłaszcza chłodzenia, wykorzystują również energię pochodzącą z paliw kopalnych. Dlatego oglądanie różnego rodzaju filmików, którymi są zalane chociażby media społecznościowe, także ma swój ślad węglowy.
Według raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej z września ubiegłego roku, globalne zużycie energii elektrycznej przez DC w 2021 r. wyniosło 220-320 TWh, czyli około 0,9-1,3 proc. światowego końcowego zapotrzebowania.
Warto też wspomnieć, że kolejne 100-140 TWh pochłonął sektor „wydobywczo-finansowy”, czyli „kopalnie” kryptowalut z Bitcoinem na czele. Dla porównania krajowe zużycie energii w Polsce w 2022 r. wyniosło 173 TWh.
Udział DC i sieci transmisji danych w globalnej emisji CO2 został przez MAE oszacowany na blisko 1 proc. Co prawda dzięki poprawie efektywności oraz kontraktowaniu dostaw energii ze źródeł odnawialnych (zwłaszcza poprzez umowy PPA) emisje udało się ograniczyć względem tempa rozwoju branży.
Jednak nawet pełne pokrycie przez centra swoich potrzeb kontraktami PPA czy energią z certyfikatami pochodzenia nie zmienia faktu, że pracujące w ruchu ciągłym DC nie może być zasilane tylko zależnym od pogody i pory dnia OZE. Dlatego fizycznie i tak musi wykorzystywać tę energię, która jest akurat dostępna w sieci, czyli też pochodzącą ze źródeł konwencjonalnych.
Zielone centra danych
Według ekspertów firmy PMR dostawcy usług data center w Polsce są coraz bardziej świadomi konieczności zmiany wykorzystywanej energii na zieloną – zarówno ze względu na politykę klimatyczną Unii Europejskiej, jak i z powodów wizerunkowych.
– Polskie ośrodki data center coraz częściej wprost sygnalizują swoim klientom, że energia którą wykorzystują pochodzi ze źródeł odnawialnych. Potwierdzają to stosowne certyfikaty i gwarancje od dostawców energii – wyjaśnia PMR i podaje wskazuje takie działania.
Przykładowo firma Atman deklaruje, że od początku 2023 r. korzysta wyłącznie z zielonej energii do zasilania swoich obiektów. Dodatkowo w największym kompleksie spółki w Warszawie woda używana do chłodzenia znajduje się w obiegu zamkniętym. Takie rozwiązanie jest już standardem w przypadku największych dostawców działających na rynku.
Z kolei T-Mobile Polska zobowiązał się do zakupu 400 tys. MWh energii z OZE w latach 2022-2023, co pozwoliłoby mu na całkowite pokrycie zapotrzebowania centrów danych na energię. Podobnie Orange, 3S Data Center i Netia również zadeklarowały zakup energii odnawialnej.
Także Beyond.pl ma już pełną kontraktację dostaw OZE, a do tego ciepło odzyskane z serwerowni wykorzystuje do ogrzewania pomieszczeń biurowych. Ponadto firma korzysta też z chłodzenia adiabatycznego, czyli wymienników ciepła wspomaganych parowaniem wody. Ogranicza też ciepło stosując pokrycie dachowe odbijające w wysokim stopniu promienie słoneczne.
Dzięki temu wskaźnik PUE (ang. power usage effectiveness – efektywność zużycia energii) może przy maksymalnym obciążeniu obiektu spaść do nawet 1,15 przy średniej rynkowej na poziomie 1,4-1,5.
Współczynnik PUE określa proporcje energii zużywanej na zasilanie centrum danych do energii pobieranej przez urządzenia IT. Im bliższy jest on wartości 1, tym mniejsze jest zapotrzebowanie centrum na energię dla klimatyzacji oraz pozostałej infrastruktury obiektu.
To wszystko nie zmienia faktu, że Polska ma najbardziej uzależnioną od węgla energetykę w Unii Europejskiej. Czy to może mieć w wpływ na rozwój rynku DC? Paweł Olszynka, dyrektor działu analiz rynku ICT w PMR, pytany o tę kwestię przez portal WysokieNapiecie.pl, stwierdził, że teoretycznie takie ryzyko istnieje.
Z drugiej zwrócił też uwagę, że ubiegłoroczne zawirowania na rynkach energii, które nastąpiły po pandemii i agresji Rosji na Ukrainę, nie przystopowały inwestycji. Dowodem są choćby otwarte pod koniec kwietnia w aglomeracji warszawskiej trzy centra, które pracują na potrzeby Microsoftu.
– Projekty praktycznie nie zwolniły – zawirowania miały bardziej wpływ na łańcuch dostaw, ale inwestorzy sobie poradzili. Wzrosty cen energii, spowodowane całą sytuacją geopolityczną, bardziej wpływają na klientów końcowych, na których dostawcy refakturują prąd pobierany przez serwery i potrzebny na ich schłodzenie – wyjaśnił Olszynka.
Upał nie służy serwerom
Warto zwrócić też uwagę, że na początku kwietnia do Sejmu wpłynął rządowy projekt ustawy o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie Krajowego Centrum Przetwarzania Danych. Ma ono zaspokoić rosnące potrzeby administracji rządowej i podległych jej jednostek.
Wstępnie ma się ono składać z trzech obiektów, które powstaną w woj. mazowieckim do połowy 2026 r. Koszt to ponad 1 mld zł, przy czym jako źródło finansowania wskazano wciąż zablokowany Krajowy Plan Odbudowy. Niemniej również w tym przypadku założono, że planowane obiekty będą zasilane OZE, a wśród możliwych źródeł zasilania rezerwowego wskazano wodorowe ogniwa paliwowe.
Awaryjne zasilanie to jeden z energetyczno-klimatycznych problemów DC. Obecnie opiera się ono na agregatach prądotwórczych z „brudnym” silnikami diesla, które jednocześnie wymagają konserwacji lub wymiany paliwa po okresach bezczynności.
Firma Vertiv, która jest m.in. dostawcą infrastruktury związanej z centrami danych, wskazuje, że są podejmowane próby poszukiwania alternatyw dla diesla. W niektórych centrach stosowane są już akumulatory, które mogą podtrzymać pracę DC do pięciu minut, a moc kosztownych w utrzymaniu generatorów jest ograniczana. Natomiast docelowo alternatywą mają być właśnie wodorowe ogniwa paliwowe.
Niezakłóconej pracy nie udało się jednak podtrzymać centrom danych Googla oraz Oracle w Londynie, których systemy chłodzenia nie były w stanie poradzić sobie z upałami nękającymi Wielką Brytanię w lipcu 2022 r.
W efekcie 19 lipca, gdy po raz pierwszy historii w Zjednoczonym Królestwie odnotowano temperaturę powyżej 40 stopni Celsjusza, Google i Oracle musiały ograniczyć część usług świadczonych przez te obiekty, aby nie doszło do bardziej rozległych awarii. Przywrócono je, gdy serwerownie udało się schłodzić do bardziej bezpiecznego poziomu.
– Powinniśmy patrzeć i uczyć się od podmiotów z takich regionów jak Bliski Wschód, Afryka i Australia, które już przystosowały się do wysokich temperatur przez większą część roku. Gdy to zrobimy, unikniemy obecnych problemów w przyszłości. Musimy ponownie przeanalizować plany zagospodarowania przestrzeni na dachach i przeprojektować rozmieszczenie infrastruktury centrów danych nie tylko pod kątem pojemności, aby wytrzymała wyższe obciążenia cieplne – radzi Vertiv operatorom centrów danych.
Cyfrowy kocioł
Problem w postaci ciepła odpadowego generowanego przez DC można wykorzystać z pożytkiem, jeśli istnieje opłacalna możliwość wtłoczenia go do sieci ciepłowniczych.
Przykładem jest Dublin, gdzie od początku tego roku kampus tamtejszego Uniwersytetu Technologicznego jest ogrzewany ciepłem pochodzącym z oddalonego około kilometra centrum danych koncernu Amazon.
Odległość ma znaczenie, bo woda chłodząca DC podgrzewa się do 25 stopni Celsjusza i przed przesłaniem do kampusu kilka pomp ciepła podgrzewa ją jeszcze do 85 stopni. Dlatego wykorzystanie tego typu ciepła odpadowego ma sens, jeśli odbywa się na gęsto zaludnionym obszarze w pobliżu serwerowni, aby niwelować straty ciepła podczas przesyłu i koszty związane z budową nowych sieci.
Jednym z największych rynków data center w Europie są Niemcy, a głównym „zagłębiem” tej branży jest Frankfurt. Lokalny dostawca energii cieplnej, spółka Mainova, planuje już współpracę operatorami DC, która ma pomoc w ogrzaniu kilku tysięcy mieszkań, mających powstać w ich sąsiedztwie.
Również ze strony niemieckiego rządu pojawiły się propozycje, aby nowe centra danych budować w miejscach, gdzie będzie można wykorzystać ciepło odpadowe w lokalnych sieciach ciepłowniczych. Jednak sama branża DC zastrzegła, że administracyjne wymuszanie takiego obowiązku nie byłoby dobrym rozwiązaniem, gdyż nie zawsze jest to ekonomicznie uzasadnione.
Znaczenie ciepła odpadowego w sieciach ciepłowniczych, w tym pochodzącego z serwerowni, będzie rosło. Przykładem jest współpraca zawiązana przez fińskie Fortum i Microsoft, która przewiduje odbiór ciepła centrów danych planowanych w obszarze w obszarze metropolitalnym Helsinek w Finlandii.
Docelowo w sieci zasilającej ok. 250 tys. użytkowników ciepło odpadowe ma stanowić 60 proc. w ogólnym zapotrzebowaniu. Natomiast w samym cieple odpadowym to pochodzące z DC ma stanowić 40 proc., a resztę m.in. ciepło odzyskane ze ścieków.
W Polsce jak na razie brakuje przykładów wykorzystania serwerowni do zasilania sieci ciepłowniczych, ale dzieje się to w budynkach. Wspomniany wcześniej Beyond.pl ciepło wygenerowane w Data Center 1 jest wykorzystuje do ogrzania przestrzeni komercyjnej w centrum kulturalno-handlowym Stary Browar w Poznaniu. Natomiast w drugie z poznańskich centrów ogrzewa biurowiec należący do firmy.
Dobrym przykładem energetycznej symbiozy branży IT ze sportem i rekreacją jest z kolei ten z brytyjskiego hrabstwa Devon, gdzie małe centrum danych pomaga obniżyć rachunki za ogrzewanie wody w basenie. Olej mineralny, w którym jest zanurzony jest serwer, w wymienniku ciepła podgrzewa wodę w basenie i schłodzony powraca do DC.
Oferujący taki „cyfrowy kocioł” startup Deep Green zainteresował współpracą już kolejne siedem pływalni. Jak na razie niestety u nas nie widać pomysłów na to, jak na taki cyfrowy kocioł wymienić „kopciucha” w ramach programu Czyste Powietrze…
Zobacz też: Ceny prądu w 2024: URE i energetycy negocjują
