Millest tunned ära „rohelise“ andmekeskuse?

Meie digiühiskonna üleval hoidmine on energiamahukas. Isegi väga. Hinnanguliselt kolm protsenti aastasest ülemaailmsest energiatarbimisest kulub andmekeskuste peale, kus meie digiseadmetelt nähtav internet füüsiliselt asub. Umbes samas suurusjärgus on näiteks lennundustööstuse energiakasutus. Prognoositakse, et juba 2030. aastaks võib see protsent olla tõusnud üle kümne. Seetõttu pole küsimustki, kui tähtis on andmekeskustes kasutada rohelist energiat ja teha seda võimalikult efektiivselt.

Greenergy Data Centers andmekeskus suvel. Foto: Tõnu Tunnel.

Kuigi andmekeskuste jätkusuutlikkusele mõeldakse viimastel aastatel üha enam ja tehtud on ka edusamme, on tõeliselt roheliste andmekeskuste kavandamine, arendamine ja käitamine endiselt suur väljakutse. Üleminek süsinikuvabale andmehaldusele nõuab muutusi taristu kavandamises ja ehitamises.

Kuidas andmekeskuse energiaefektiivsust mõõta?

Andmekeskused ja serveriruumid peavad vastama kõrgetele energiatõhususe standarditele, mis on seotud PUE-ga (Power Usage Effectiveness) - energia kasutamise efektiivsuse koefitsiendiga. Mida väiksem on PUE, seda parem. Kliimaneutraalsete andmekeskuste paktiga liitunud uutele andmekeskustele on Euroopas seatud 2025. aastaks eesmärgiks PUE, mis oleks jaheda kliima puhul 1,3.

Mida see tähendab? Kui PUE on alla 1,3, siis iga kWh kohta, mis läheb otseselt IT seadmete tööks, lisandub vähem kui 30% seadmete jahutuse, side, turvalisuse ning töökindluse tagamiseks. Vastav globaalne näitaja oli aastal 2021 keskmiselt 57%.

Soojas kliimas on seatud selleks eesmärgiks 1,4 - soojas kulub jahutuse peale paratamatult rohkem kui jahedas. Olemasolevatele andmekeskustele kehtivad samad eesmärgid, kuid 2030. aastaks.

Tallinna kõrval Hüürus asuvas Greenergy Data Centers’i (GDC) andmekeskuses, mis avati tänavu talvel, sihitakse PUE-d 1,2 või vähem. See tähendab, et elektrikulu on veerandi võrra väiksem kui keskmises andmekeskuses. GDC sihiks on elektrit kasutada võimalikult efektiivselt.

Ideaalis võiks iga organisatsioon teada, milline on tema andmete ökoloogiline jalajälg. Sõltumata sellest, kas asutakse serveritega oma kontoris, pilves või andmekeskuses. Kõige lihtsam on seda jalajälge ilmselt arvutada andmekeskuses.

Andmekeskused on janusemad, kui arvata oskaks

Andmekeskuse keskkonnajalajälje juures mängivad rolli mitmed tegurid. Energiatarbimine on sellest suur osa, kuid sugugi mitte ainus. Andmekeskused kulutavad ka vett ja seda suuremas koguses, kui ilmselt arvatagi oskaks. Näiteks majandusaastal 2018 kasutas Google 15,79 miljardit liitrit vett ja Microsoft 3,5 miljardit liitrit, millest suurem osa kulus just andmekeskustele.

Pole üllatus, et vee kättesaadavus on kliimamuutuste kontekstis tõsine probleem, eriti n-ö kolmanda maailma riikides. Ülemaailmne veekasutus on viimase saja aasta jooksul kasvanud kuus korda ja kasvab igal aastal 1% võrra. Niisiis - kui kuskilt õnnestuks veekasutust koomale tõmmata, oleks hästi. Vee kasutamise efektiivsuse kohta käib eraldi koefitsient - WUE (Water Usage Effectiveness).

Kuhu see vesi kõik kulub?

Probleem on selles, et enamik andmekeskustest kasutab jahutuseks vett - see on konstantne veekulu (elektrikulu samuti - vett on vaja kõigepealt jahutada). Jahutusvett piserdatakse õhku või aurustatakse, et soojus kanduks serveritest tõhusamalt eemale. Viimasel juhul on vaja vett kuumutada, et see aurustuks - sellegi peale kulub elektrit. Suhteliselt väikeses 1-megavatises andmekeskuses kulub sellise jahutamise peale keskeltläbi 26 miljonit liitrit vett aastas, kirjutab teaduspõhine veebileht The Conversation. Mida kuumemas kliimas keskus paikneb, seda rohkem on vaja jahutada.

Eestis asuv GDC andmekeskus näitab suunda teistsuguse lahendusega - jahutuseks vett ei kulu, kuna hoones on vaba õhkjahutus. See tähendab, et GDC andmekeskuses on WUE juba praegu nullis (paljudes teistes kohtades nähakse ränka vaeva, et seda numbrit allapoole tuua).

Siinkohal tuleb tänada meie kehva suusailma, kuna Eestis on kliima andmekeskuse jaoks täpselt sobiv. Andmekeskused ei tohi olla liiga soojas ega külmas - vaja on optimaalset vahemikku, kus ei pea aastaringselt jahutama ega soojendama. Eestis on keskeltläbi ainult paarsada tundi aastas, kus vaba õhkjahutus täiendust vajab. GDC andmekeskuse jahutussüsteemidest ja sellest, kuidas need aitavad kaasa töökindluse tagamisele, oleme blogis varem kirjutanud.

Soojusenergia taaskasutus

Andmekeskuses muutub IT seadmete töö tulemusel elektrienergia soojuseks. Seda soojust saab omakorda taaskasutada. Praktikas tähendab see näiteks jääksoojuse juhtimist lähedalasuvasse soojusjaama, millest jagatakse seda omakorda edasi majapidamistele. Seega hoitakse kokku hulk tavapäraselt eluruumide temperatuuri kergitamiseks kuluvat energiat. Näiteks peaks Facebooki andmekeskusest Taani suuruselt kolmandas linnas Odenses piisama tervelt 6900 kohaliku majapidamise kütmiseks läbi aasta.

Eestis on sarnane võimekus loodud ka GDC andmekeskusele ning peale piisava töökoormuse saavutamist saab seal tekkivat soojusenergiat taaskasutama hakata.

Elekter peab tulema taastuvatest energiaallikatest

Tänapäeval on juba kujunenud standardiks, et andmekeskused töötavad (või vähemalt peaksid töötama) sertifitseeritud rohelisel energial. Varem mainitud kliimaneutraalsete andmekeskuste pakt sätestab näiteks, et keskuste elektrivajadus kaetakse 2025. aasta lõpuks 75% ulatuses taastuvenergia või tunnipõhise süsinikuvaba energiaga. 2030. aasta lõpuks peaks see nii olema juba 100% ulatuses. Baltikumi suurim andmekeskus GDC töötab juba praegu vaid sertifitseeritud rohelisel energial.

Kokkuvõttes on andmekeskustel kasvav roll ambitsioonikate globaalsete kliimaeesmärkide saavutamisel. Mida rohkem energiat võtab meie digitaalse elukorralduse toetamine, seda kaalukam on andmekeskuste ökoloogiline jalajälg. Oluline roll on siin ka klientide valikul - mida enam eelistatakse energiaefektiivseid andmekeskuseid, seda enam neid rajatakse.