Начиная с этого лета компания OVHcloud, являющаяся крупным облачным провайдером и оператором дата-центров, намерена отчитываться перед клиентами о выбросах Scope 3, косвенно относящихся к инфраструктуре компании, сообщает DataCenter Dynamics. Фактически речь идёт об углеродных выбросах — результатах активности компаний в цепочках поставок, не связанных с OVHCloud напрямую. Тем не менее, своей деятельностью облачный провайдер косвенно влияет на объём таких выбросов.

Уже этим летом данные будут доступны пользователям bare metal решений, то в конце года — клиентам частных облаков, а в 2024 году — пользователям публичного облака. В OVH заявляют, что оценивают весь цикл работы партнёров благодаря модели вертикальной интеграции. Известно не только происхождения каждого элемента в каждом сервере, но и его воздействие на окружающую среду, а также воздействие на окружающую среду при потреблении электричества того или иного происхождения. Утверждается, что конкуренты вроде AWS или Microsoft Azure не могут подсчитать выбросы с такой точностью.

Источник изображения: OVHcloud

Оператор также рассказал DataCenter Dynamics о других инициативах в области экологии. Так, например, OVHcloud самостоятельно выпускает серверные стойки. Неисправное оборудование возвращается на фабрику, где по возможности восстанавливается и тестируется. Пригодные к использованию компоненты продаются на вторичном рынке, если они не нужны самой OVH, а те, что восстановить нельзя, отправляются на переработку для извлечения полезных материалов. По оценкам OVH, «вторую жизнь» получает порядка 40 % серверов, а к 2025 году оператор намерен вообще не отправлять отходов на мусорные полигоны. Компания и сама закупает б/у OCP-серверы.

Наконец, OVHCloud развивает собственную технологию гибридного иммерсионного охлаждения серверов, которая поможет повысить энергоэффективность ЦОД и также снизить углеродные выбросы. Интересно, будет ли OVH и другие компании учитывать выбросы в результате пожаров, которые в последнее время только участились.

Крупные американские операторы ЦОД, по сообщению Datacenter Dynamics со ссылкой на исследование S&P Global, в течение 2022 года увеличили закупки энергии из возобновляемых источников приблизительно на 50 % по сравнению с предыдущим годом. Львиная доля таких контрактов приходится всего на четырёх гиперскейлеров: Amazon, Google, Meta✴ и Microsoft. Все они в перспективе намерены добиться нулевых выбросов парниковых газов в атмосферу.

Источник: S&P Global

Говорится, что дата-центры в США зарезервировали 40 ГВт «зелёной энергии». Это составляет примерно ⅔ от общего объёма ветровой и солнечной энергии, доступной американским корпоративным заказчикам. Лидером по закупкам является Amazon с контрактами на более чем 20 ГВт возобновляемой энергии. Google, Meta✴ и Microsoft занимают второе, третье и четвёртое места соответственно. Более мелкие заказчики, такие как Iron Mountain, Digital Realty, QTS и Switch, зарезервировали 1,5 ГВт. При этом Google, Microsoft и Iron Mountain стремятся к тому, чтобы их площадки питались возобновляемой энергией круглосуточно.

Источник изображения: Jan Huber/unsplash.com

На мировом рынке наблюдается аналогичная картина. С учётом потребностей Apple, «большая пятёрка» заключила контракты на закупку 45 ГВт «зелёной» энергии по всему миру — это более половины (приблизительно 57 %) от общей выработки, но без учёта изолированных источников вроде солнечных панелей на крышах самих ЦОД. Все вышеупомянутые компании намерены перейти на 100-% «зелёное» питание. Участники рынка полагают, что в долгосрочной перспективе темпы роста потребления возобновляемой энергии могут негативно повлиять на планы других предприятий по обеспечению нулевых углеродных выбросов.

Хотя гиперскейлеры заключили контракты на 40 ГВт возобновляемой энергии в США, текущая оценка их общего потребления составляет немногим более 22 ГВт, а в ближайшие несколько лет эта цифра вырастет до 33 ГВт. Такая картина объясняется тем, проекты по возобновляемым источникам энергии указывают свою пиковую мощность, в то время как средняя выработка электроэнергии намного ниже из-за погодных и других факторов.

Согласно исследованию «Data Center and IT Spending Survey 2022» организации Uptime Institute, более ⅔ операторов предприятий и колокейшн-операторов рассчитывают увеличить расходы на ЦОД в 2023 году. Большинство корпоративных ЦОД (90 %) собираются наращивать мощности в течение следующих двух-трёх лет, причем половина из них планирует строить новые объекты.

В Uptime Institute отметили, что затраты на строительство ЦОД и сроки выполнения заказов, значительно сократившиеся в 2010-х годах, сейчас, наоборот, растут. По оценкам Uptime Institute, в 2010 году строительство среднего корпоративного ЦОД уровня Tier III обходилось примерно в $12 млн/МВт (без учёта земельных и строительных работ), и на это требовалось до двух лет. Перед пандемией COVID-19, благодаря изменениям в проектировании и строительстве, затраты на создание ЦОД сократились до $6–8 млн/МВт, а продолжительность строительства снизилась до менее чем 12 месяцев.

В настоящее время стоимость проектов и сроки их выполения заметно изменились, так как из-за длительного времени ожидания поставки некоторых важных компонентов (генераторы и централизованные системы бесперебойного питания) значительно выросли цены. По оценкам Uptime, к 2022 году затраты на строительство ЦОД уровня Tier III выросли на $1–2 млн/МВт, а продолжительность — до 12 месяцев и больше.

Источник изображений: Uptime Institute

Несмотря на то, что цены на отдельные компоненты начали стабилизироваться, хотя и на более высоком уровне по сравнению с допандемийным периодом, аналитики Uptime Institute ожидают в 2023 году их дальнейший рост. Дефицит продукции вместе с более высокой стоимостью рабочей силы, полупроводников и электроэнергии оказывают инфляционный эффект по всей отрасли, отметили аналитики.

Вместе с тем приобретение площадок в крупных ЦОД с подключением к сети с малой задержкой теперь стоит дороже, поскольку в популярных регионах размещения ЦОД наблюдаются проблемы с наличием свободных участков и обеспечением электроэнергией, отметила Uptime Institute.

Исследование цепочек поставок за 2022 год показывает, что труднее всего было достать холодильные установки для машинных залов, системы ИБП и компоненты распределения электроэнергии. Из 678 участников опроса 80 % сообщили о повышении цен поставщиками за последние 18 месяцев. Отмечено, что цены на литий-ионные аккумуляторы, которые ежегодно снижались до 2021 года, в 2022 году выросли из-за нехватки сырья и высокого спроса.

Также на росте капзатрат отражается ужесточение требований к экологичности проектов. Действующие в крупных локациях ЦОД, таких как Амстердам и Сингапур, нормы приводят к тому, что только разработки с высокоэффективным дизайном могут быть одобрены регулирующими органами. Новые стандарты энергоэффективности (например, в ЕС) ведут к ещё большему росту стоимости строительства. Также будут расти затраты на электроэнергию, что требует оптимизации энергопотребления.

Аналитики считают, что в 2023 году будет наблюдаться рост и по операционным расходам ЦОД и ИТ-инфраструктур из-за резкого увеличения основных затрат на ввод. Исследование Uptime Institute показало, что наибольший рост удельных затрат у большинства операторов связан с электроэнергией, что является результатом высоких цен на газ, перехода на возобновляемые источники энергии, дисбаланса в электроснабжении и геополитических изменений.

Больше всего пострадали от повышения цен Великобритания и Евросоюз. Ожидается, что в дальнейшем затраты на электроэнергию снизятся по сравнению с рекордными показателями в 2022 году, но всё равно останутся значительно выше среднего уровня за последние два десятилетия.

На втором месте после электроэнергии по росту затрат на ЦОД находится ИТ-оборудование, что отчасти связано со сбоями в цепочке поставок, нехваткой некоторых чипов и коммутационного оборудования, а также инфляцией. Как ожидают аналитики, в связи с улучшениями в цепочке поставок, цены и сроки поставки ИТ-оборудования (за некоторыми исключениями) сократятся в первой половине 2023 года. Во второй половине 2023 года спрос на оборудование для ЦОД, как ожидается, снова возрастёт, как только некоторые крупные клиенты займутся увеличением своих мощностей, что снова приведет к дефициту некоторых категорий оборудования.

На увеличение затрат на эксплуатацию ЦОД также влияют проблемы с квалифицированными кадрами — многие респонденты вынуждены повышать зарплату в попытке удержать текущий персонал.

Подводя итоги, Uptime Institute сообщает, что общие затраты на строительство и эксплуатацию ЦОД в течение следующих нескольких лет значительно возрастут. С целью их снижения компании будут использовать различные подходы, включая автоматизацию, повышение энергоэффективности и переход в облако, но это потребует дополнительных капиталовложений, новых навыков и сопряжено с техническими сложностями.

Вместе с тем, несмотря на растущие затраты, многие операторы ЦОД считают, что локальное размещение рабочих нагрузок по-прежнему дешевле, чем колокация (54 %) или миграция в облачную структуру (64 %).

Microsoft договорилась с американской CarbonCapture о покупке «углеродных кредитов» — своеобразных свидетельств об удалении из атмосферы определённого количества углекислого газа. Тем не менее, как сообщает DataCenter Dynamics, процесс очистки может оказаться чрезвычайно энергозатратным — на него уйдёт огромное количество «зелёного» электричества.

Известно, что речь идёт об удалении углерода непосредственно из атмосферы с помощью гигантского очистительного завода Project Bison в штате Вайоминг. Завод должен заработать в 2024 году, а к 2030 году — удалять из атмосферы до 5 млн т CO₂ ежегодно. Однако этот процесс чрезвычайно энергозатратен. Фильтры после насыщения нагреваются, после чего отходы закачиваются в соляные водоносные горизонты для постоянного хранения. Причём к скважинам предъявляются жёсткие требования. Считается, что каждая скважина позволит сохранять от 0,25–1 млн т выбросов в год.

Источник изображения: CarbonCapture

Аналогичные соглашения Microsoft уже подписала с Heirloom Carbon и Climeworks. «Кредиты» позволят Microsoft сделать ещё один шаг на пути к тому, чтобы стать «углеродно-отрицательной» к 2030 году. Предполагается, что компания не просто сведёт «углеродный баланс» к нулю, но и обеспечит показатели ниже нулевой отметки. Более того, план предусматривает, что к 2050 году с помощью подобных «углеродных кредитов» IT-гигант «вычистит» из атмосферы все свои выбросы за всю историю существования бизнеса.

По данным ООН, к 2050 году необходимо удалять из атмосферы 6-10 млрд т CO₂ ежегодно только для того, чтобы сохранить глобальное потепление на уровне 1,5 °C, причём для этого потребуется больше энергии, чем сегодня потребляется всеми домохозяйствами мира. Сколько CO₂ компании намерены удалять из атмосферы по заказу Microsoft, по какой цене и в какие сроки, партнёры не уточняют.

Компания ByteDance, владеющая популярной социальной сетью TikTok, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, объявила о планах по достижению нулевых выбросов углерода к 2030 году. В рамках данной инициативы уже начался перевод ЦОД на возобновляемые источники энергии.

Отмечается, что ByteDance намерена сократить свои операционные выбросы парниковых газов на 90 %. Оставшуюся часть углеродного следа покроет компенсация выбросов углерода. Компания планирует уделять внимание декарбонизации всей своей инфраструктуры, но подробности проекта пока не раскрываются. Дополнительная информация будет обнародована к концу 2023 года.

Источник изображения: ByteDance

В 2022 году ByteDance уже критиковали за использование угольной энергетики. Тогда говорилось, что эта компания даже не пытается соревноваться с другими операторами ЦОД из Китая в плане приверженности «зелёным» ценностям. Позднее стало известно, что ByteDance заключила с Green Mountain соглашение о строительстве нового дата-центра в Норвегии, использующего энергию из возобновляемых источников. Новая площадка OSL2-Hamar для сети TikTok будет получать энергию в основном от ГЭС, а генерируемое тепло пойдёт на нужды местного сообщества.

Нужно отметить, что проекты по сокращению выбросов парниковых газов реализуют многие другие крупные операторы ЦОД. Так, стать углеродно-нейтральной к концу десятилетия рассчитывает Alibaba. Аналогичные программы есть у Amazon, Microsoft и других гиперскейлеров.

Облачная платформа AWS, по информации ресурса Datacenter Dynamics, приступила к реализации масштабного проекта по переводу резервных генераторов в европейских дата-центрах с дизельного топлива на гидрированное растительное масло (HVO). Данная инициатива призвана улучшить экологическую обстановку в регионе.

HVO изготавливается из растительных масел и отработанных жиров. Это на 90 % углеродно-нейтральный возобновляемый вид топлива с повышенным сроком хранения без окисления. AWS планирует перевести на биотопливо свои резервные генераторы по всей Европе. Отмечается, что проект стартовал в январе 2023 года, а одной из первых стран, где он будет осуществлён, станет Швеция. Об объёме закупок HVO и поставщиках топлива сведений нет, но говорится, что речь идёт о получении горючего из возобновляемых источников.

Важно отметить, что для использования HVO не требуется модификация существующих силовых агрегатов; кроме того, это биотопливо можно смешивать с дизелем. Известно, что AWS ведёт переговоры с местными поставщиками HVO, а также работает над расширением глобальной сети поставок.

Источник изображения: AWS

«Переход на HVO — это лишь одна из инициатив, нацеленных на обеспечение устойчивого развития наших дата-центров. Мы сокращаем углеродный след и работаем над достижением общекорпоративной цели Amazon по нулевым выбросам углерода к 2040 году», — сказала Мариэль Линдгрен (Marielle Lindgren), глава AWS в Скандинавии.

Недавно Amazon приобрела более 100 дизель-генераторов для ЦОД в Ирландии — вскоре эти установки будут переориентированы на использование биотоплива. О намерении применять такое горючее уже сообщили многие другие операторы ЦОД. К примеру, Microsoft ещё в 2021 году объявила об использовании экологичного топлива Preem Evolution Diesel Plus для генераторов ЦОД в Швеции. С другой стороны, европейские дата-центры в сложившейся геополитической обстановке были вынуждены запасать дизельное топливо на случай непредвиденных обстоятельств.

Компания Microsoft пообещала использовать вместо водяного охлаждения, применяемого в ЦОД, расположенных в Финиксе (Аризона, США), воздушное на новых местных объектах. Как сообщает DataCenter Dynamics, город просто не в состоянии перерабатывать больше сточных вод и очищать стоки с дата-центров компании до безопасного для людей состояния. Ожидается, что компания потратит более $40 млн на создание в городе дополнительной инфраструктуры для обработки сточных вод — обновлённое соглашение с городскими властями одобрено на прошлой неделе.

Как сообщают представители города, водяное охлаждение будут использовать только три первых ЦОД, все последующие дата-центры будут применять воздушное охлаждение, поскольку общее количество растворённых в воде веществ (TDS) после цикла охлаждения слишком высоко и очистка такой воды обойдётся слишком дорого, а воды для сохранения загрязнений на безопасном уровне потребуется слишком много. Известно, что пока построен первый ЦОД, второй находится на стадии завершения, а третий скоро начнут возводить. Всего же компания намерена построить пять ЦОД в данном кампусе.

Источник изображения: Alexander Schimmeck/unsplash.com

При этом мощностей городской канализации и местной инфраструктуры водоочистки не вполне достаточно для очистки большего количества сточных вод. При этом компания не приняла достаточных мер для снижения объёма растворённых веществ, создания систем контроля сбросов и хранения отходов, а в ЦОД вода циркулирует по системе охлаждения как минимум дважды, что повышает объём растворённых в ней веществ и увеличивает нагрузку на очистную инфраструктуру города, которая к такому объёму и качеству сточных вод оказалась попросту не готова.

Источник изображения: Erda Estremera/unsplash.com

Более того, компания должна построить дополнительную линию сброса отходов к концу августа 2024 года, а если это не удастся, будет хранить их на территории кампуса. Также она должна будет построить новые водопроводные линии, если это будет необходимо и потратит дополнительные десятки миллионов на расширение городских очистных сооружений. Ещё в 2020 году сообщалось, что Microsoft самостоятельно построит установки для очистки сточных вод, в Массачусетсе, тоже из-за слишком высокой концентрации минералов.

В конце лета 2022 года Microsoft оказалась в центре скандала в Нидерландах, когда выяснилось, что её ЦОД потребляют в разы больше воды, чем планировалось. В результате местным властям пришлось ввести временный запрет на строительство новых объектов подобного назначения. Впрочем, компания намерена пересмотреть технологии, используемые её дата-центрами. Её ЦОД с испарительным охлаждением уже к 2024 году начнут потреблять на 95 % меньше воды, чем сегодня, экономя по 5,7 млрд литров ежегодно.

Компания Equinix, один из крупнейших операторов ЦОД, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, открыла городскую ферму на крыше своего дата-центра в Париже. Уникальный проект реализован в сотрудничестве со специалистами Reid Brewin Architects (RBA). Комплекс на объекте PA10 в Сен-Дени (коммуна в 9 км к северу от центра Парижа) включает теплицу площадью 430 м².

Источник изображения: RBA

Оптимальная температура здесь поддерживается за счёт датчиков и теплообменников, подключённых к системе охлаждения ЦОД. В теплице будут выращиваться сезонные фрукты и овощи с использованием гидропонной системы: это даст возможность максимально эффективно использовать пространство и свести к минимуму расход воды. Предусмотрены автоматические солнцезащитные панели, системы орошения и вентиляции для обеспечения идеального микроклимата в течение всего года.

Источник изображения: Equinix

Кроме того, на крыше дата-центра PA10 развёрнуты сады площадью 570 м², окружающие теплицу. Они будут засажены растениями, опыляемыми насекомыми. Предполагается максимальное потребление дождевой воды, что в числе прочего поможет снизить нагрузку на ливневые каналы. Сады приспособлены для маломобильных граждан. Есть естественно затенённые места отдыха для посетителей и персонала.

Equinix и RBA утверждают, что подобный проект реализован во Франции впервые. Однако сама идея вторичного использования тепла, выделяемого дата-центрами, далеко не нова. К примеру, ещё в 2020 году было предложено использовать б/у-серверы гиперскейлеров для обогрева теплиц с помидорами. Существует также проект использования тепла ЦОД для обогрева теплиц или рыбных ферм, где разводят форель и угорь, а также выращивают омаров.

Британская Deep Green эффективно использует микро-ЦОД мощностью 28 кВт для перифейриынх вычислений, одновременно обеспечивая теплом бассейн в британском Эксмуте (Девон) на юго-западе Англии. По данным DataCenter Dynamics, хотя проектов обогрева домов и офисов с помощью ЦОД немало, стартап пошёл своим путём.

Изображение: Deep Green

Если крупные операторы обычно делятся теплом больших ЦОД, то Deep Green разместила небольшой кластер, прозванный «цифровым бойлером», в помещении плавательного бассейна центра Exmouth Leisure Centre и бесплатно подогревает воду для пловцов. В Deep Green уже заявили, что их микро-ЦОД позволил на 62 % снизить затраты на газ — более, чем на $24 тыс. в год, одновременно снизив углеродный выброс бассейна на 25,8 т. Если в норме Exmouth Leisure Centre тратит 222 тыс. кВт·ч на обогрев воды ежегодно, то стартап позволяет сэкономить до 139,3 тыс. кВт·ч.

Изображение: Deep Green (via The Next Web)

В 2023 году компания намерена оснастить своими «цифровыми бойлерам» сразу двадцать бассейнов. Тепло они будут получать бесплатно, а расходы на установку и содержание оборудования Deep Green возьмёт на себя. От инициативы могут выиграть более 1500 бассейнов — около 79 % подобных центров в Англии оказались на грани закрытия из-за резко выросших в последние годы цен на энергию. Потенциальными заказчикам вычислительных мощностей Deep Green видит компании, которым нужны распределённые периферийные узлы, в том числе для формирования CDN.

Изображение: Deep Green (via The Next Web)

Deep Green пока сама занимается выпуском резервуаров (до 40 кВт), использующих в качестве теплоносителя минеральное масло, но уже ведёт переговоры с GRC и Submer. Тестовый микро-ЦОД включает узлы с одним процессором AMD EPYC, четырьмя ускорителями NVIDIA A100 и 4-Тбайт SSD. 12 серверов в Эксмуте используются для тренировки ИИ-моделей и машинного обучения, но их можно перепрофилировать для предоставления облачных услуг или обработки видео.

В Великобритании есть похожий проект — производитель «цифровых бойлеров» Heata и облачный оператор Civo уже предложили устанавливать серверы для отопления домов. Аналогичные решения уже несколько лет предлагает французская Qarnot, недавно привлёкшая €35 млн инвестиций. А в 2020 году ITRenew предложила задействовать микро-ЦОД для обогрева теплиц. Возможно, такие малые проекты окажутся эффективнее попыток обязать крупные ЦОД отдавать тепло на нужды общества, как предлагают Германия и Норвегия.

О строительстве дата-центров вблизи АЭС известно уже довольно давно, но создание атомного реактора под нужды ЦОД анонсируется впервые. Как сообщает DataCenter Dynamics, шведский оператор центров обработки данных, компания Bahnhof, намерена реализовать в Стокгольме малый модульный проект соответствующего назначения.

Малый модульный реактор (ММР), который готовятся построить в районе Йортхаген, будет обеспечивать электричеством не только дата-центр, но и 30 тыс. близлежащих домохозяйств, а также давать тепло для домов и офисных зданий. По оценкам руководства компании, проект можно будет реализовать уже через 10 лет. Известно, что Bahnhof имеет семь ЦОД в Швеции, а дата-центр, питание которого намерены организовать с помощью атомной энергии, уже строится.

ЦОД Bahnhof Pionen. Источник изображения: Bahnhof

Компания известна своими необычными проектами. По данным DataCenter Dynamics, именно ей принадлежит ЦОД Pionen в центре Стокгольма, построенный в бывшем правительственном бункере и использующий в качестве резервных источников питания генераторы с подводных лодок. Утверждается, что интерьер ЦОД подошёл бы в качестве декораций логова главного злодея в очередном фильме о Джеймсе Бонде. По словам Bahnhof, идея строительства ядерного реактора в столице может казаться провокационной, но вполне возможной.

Малые реакторы считаются достаточно безопасной альтернативой классическим АЭС. Такие решения обходятся относительно недорого и могут строиться в кратчайшие сроки. К тому же Швеция благосклонно относится к развитию атомной энергетики, на долю которой приходится 31 % производства энергии. Порядка 40 % поступает от ГЭС и других «зелёных» проектов.

Сегодня разработкой ММР активно занимаются американская NuScale, британская Rolls-Royce, а в Швеции компания Kärnfull Next подписала соглашение с финской Fortum для совместных исследований в этой сфере и, кроме того, сотрудничает с Hitachi. Наконец, шведские энергетики из Uniper претендуют на грант для исследования малых модульных реакторов. Эксперты считают ММР подходящим решением для питания ЦОД.