Talen Energy завершила строительство своего первого здания ЦОД в непосредственной близости от принадлежащей ей АЭС в штате Пенсильвания (США). Как сообщает DataCenter Dynamics, первая очередь ЦОД ёмкостью 48 МВт и площадью почти 28 тыс. м² готова принять первых клиентов. Площадь всего кампуса Cumulus Susquehanna составляет около 485 га, а итоговая мощность ЦОД составит около 475 МВт. Ожидается, что в кампусе разместятся гиперскейлеры и криптомайнинговые компани.

Мощности АЭС Susquehanna Steam Electric Station (2,5 ГВт) также можно дополнить «зелёными» солнечными электростанциями на 400+ МВт. Строительство двух объектов на территории, близкой к АЭС, было начато ещё в 2021 году. Для этого Talen Energy сформировала в 2020 году структуру Cumulus Growth для инвестиции в два типа деятельности: подразделение Cumulus Data отвечает за ЦОД для гиперскейлеров, а Cumulus Coin вместе с TeraWulf — за криптомайнинг. Talen обещает помочь клиентам добиться нулевых углеродных выбросов благодаря использованию «безуглеродной» платформы ЦОД в Пенсильвании.

Источник изображения: Cumulus

Это не единственная компания, реализующая проекты ЦОД, напрямую связанные с использованием атомной энергетики. Например, в прошлом году Microsoft подписала соглашение о покупке энергии (PPA) с канадской Ontario Power Generation, владеющей АЭС. Блокчейн-компания Standard Power, уже получающая энергию от Energy Harbor в Огайо (США), намерена построить 900-МВт кампус рядом с АЭС Beaver Valley (Пенсильвания, США). В России с 2018 года работает ЦОД «Калининский» на базе одноимённой АЭС в Тверской области.

Pure Storage анонсировала новое соглашение об уровне предоставления услуги (SLA). К уже привычным SLA вроде отсутствия плановых простоев для обновления или обслуживания или гарантии доступности на уровне 99,9999 % для пользователей Evergreen//One теперь доступно и SLA по уровню энергоэффективности, предлагаемое в соответствии с поставленной компанией целью предоставлять клиентам экологически дружественные технологии хранения данных.

SLA основано на двух инструментах: Pure1 Sustainability Assessment и Energy Savings Visualizer. Эти инструменты позволяют компаниям любого размера измерять максимальное количество фактически затрачиваемых Ватт на тебибайт (ТиБ) хранимых данных, что обеспечивает точное представление об энергоэффективности хранения и помогает определить области, где имеются ресурсы для улучшения показателей.

Источник изображения: Pure Storage

SLA также включает гарантию того, что заявленный уровень энергоэффективности будет соблюдаться. Если по какой-либо причине эта гарантия не выполняется, клиенты могут потребовать компенсацию, и Pure Storage бесплатно предпримет действия по исправлению ситуации, такие как уплотнение или консолидация хранимых данных. Это служит гарантией того, что компании смогут не только оценивать свою энергоэффективность, но и будут иметь возможность принимать меры для её повышения.

Согласно недавнему исследованию IT Sustainability Impact Survey, 86 % директоров программ устойчивого развития признают, что не могут достичь своих целей значительного сокращения энергопотребления технологической инфраструктуры и внедрения надежного и последовательного способа его измерения. С помощью нового SLA Pure Storage поможет компаниям работать более устойчиво, сокращая вредные выбросы, вместе с тем предоставляя им чёткий и измеримый способ отслеживания прогресса в области экологии.

Хотя бизнес-среда для деятельности ЦОД в американском штате Орегон считается весьма благоприятной, местные законотворцы подготовили проект, устанавливающий жёсткие экологические стандарты. Как сообщает DataCenter Dynamics, за нарушение новых правил предусмотрены санкции, значимые даже для гиперскейлеров. В законопроекте предусмотрены требования для потребляющих много энергии объектов по снижению выбросов парниковых газов с привязкой к объёмам использованного электричества.

Так, «базовый уровень выбросов» оценивается в 0,428 метрической тонны CO₂ на 1 МВт·ч. ЦОД и криптомайнеры должны снизить выбросы на 60 % в сравнении с этим уровнем к 2027 году, на 80 % — к 2030 году, на 90 % — к 2035 году. Наконец, к 2040 году выбросов не должно быть вовсе (эта же цель поставлена местным коммунальным службам). Законопроект предусматривает штраф в размере $12 тыс./день за каждый лишний МВт·ч, а также отмену налоговых льгот и другие санкции. Кроме того, операторы должны ежегодно отчитываться Департаменту качества окружающей среды Орегона.

Орегон. Источник изображения: Cristofer Maximilian/unsplash.com

Под удар потенциально попадают ЦОД Amazon, Apple, Google, Meta✴ и Twitter, давно обосновавшиеся в штате благодаря налоговым льготам, введённым ещё в 1980-е годы. По имеющимся данным, только Amazon, Apple, Facebook✴ и Google сэкономили $650 млн на подобных льготах. Правда, «налоговые каникулы» Google истекли в конце 2022 года, спустя 15 лет после их начала. По данным The Register, под исключение из общего правила попадают малые операторы.

Amazon является одним из главных «подозреваемых» — выбросы CO₂ на каждый МВт·ч с момента её прибытия в 2010 году на территорию обслуживания Umatilla Electric Cooperative выросли на 543 %. Компания отказалась прокомментировать законопроект и рассказывать о планах развития в регионе, но заявила, что к 2025 году намерена перейти на 100 % возобновляемую энергию, а сейчас её ЦОД имеют на 88 % меньший углеродный выброс, чем среднестатистический корпоративный дата-центр в США. Не исключено, что Amazon прибегнет к т.н. «зелёному камуфляжу», допускающему инвестиции в экопроекты в обмен на формальное признание снижения углеродных выбросов.

Потребляющие немало энергии дата-центры уже неоднократно вызывали озабоченность властей всех стран и защитников природы — в основном они используют энергию, получаемую за счёт ископаемого топлива. Как сообщает The Register, в докладе Omdia эксперты предлагают рассмотреть в качестве альтернативы другим видам энергии т.н. малые модульные реакторы (ММР).

По данным МАГАТЭ, модульные реакторы способны вырабатывать от десятков до сотен мегаватт — это делает их вполне приемлемым выбором для ЦОД. Впрочем, в подобных решениях нет ничего нового, их десятилетиями используют ВМС многих стран. Впрочем, коммерческих проектов пока не так много. Например, в 2020 году в России введена в эксплуатацию плавучая атомная электростанция с двумя реакторами по 35 МВт.

Фото: Boudewijn Huysmans / Unsplash

Сколько реакторов может понадобиться дата-центру, оценить трудно, поскольку гиперскейлеры и облачные провайдеры не слишком охотно делятся данными о реальном энергопотреблении своих ЦОД. Эксперты полагают, что лучше всего мини-АЭС подойдут не для среднестатистических, а для больших кампусов ЦОД, особенно расположенных в регионах с ограниченным доступом к электроэнергии вроде Вирджинии и Ирландии, где нехватка энергии уже давно стала проблемой.

По мнению экспертов, оптимальным будет использование на объектах с энергопотреблением более 100 МВт, а избыточную мощность смогут покупать местные предприятия или коммунальные службы. С учётом данных о российской плавучей АЭС, можно предположить, что для ЦОД мощностью 125 МВт понадобится около 4 малых реакторов. Не исключено и использование т.н. «микрореакторов», способных служить альтернативой резервным дизель-генераторм или аккумуляторам.

Фото: Dan Meyers / Unsplash

Впрочем, ММР имеют важный недостаток — обычно они намного «грязнее» больших атомных электростанций. При этом атомная энергия не является возобновляемой и становится источником большого количества радиоактивных отходов. По последним данным, ММР генерируют в среднем в 35 раз больше таких отходов, чем крупные электростанции. Впрочем, по данным Omdia, малые реакторы требуют замены топлива только раз в 10 лет, а новые варианты, возможно, будут «перезаряжаться» раз в 30-40 лет.

Главным вопросом является экономическая целесообразность ММР. Пока трудно утверждать, насколько эффективны модульные реакторы в этом отношении. Стартап NuScale заявляет, что т.н. «нормированная стоимость» LCOE (рассчитанная с учётом всего жизненного цикла электростанции) её реакторов составит $40-65 МВт·ч. Для станций на природном газе и наземных ветряных электростанций этот показатель составляет $37/МВт·ч, для солнечной энергетики — $33 МВт·ч. При этом Microsoft, например, готова в той же Ирландии построить 170-Вт газовую электростанцию для питания своих ЦОД.

Фото: Thomas Kelley / Unsplash

Ожидается, что для ММР ситуация будет только улучшаться, поскольку в течение 20 лет стоимость ветряной энергии и энергии из ископаемых источников будет только расти. Тем не менее, начало реального коммерческого применения ММР в США не ожидается — даже по самым оптимистичным прогнозам — ранее 2030 года. Скорее всего, их начнут внедрять в течение 10-15 лет, впрочем, как и в других странах, занимающихся подобными разработками.

Провайдер облачных услуг Civo сообщил о сотрудничестве с компанией Heata с целью обеспечения горячей водой домов в Великобритании за счёт отвода тепла от размещённых локально серверов, подключённых к системам отопления. Heata позиционирует себя как разработчик инновационной экологически чистой распределённой вычислительной сети, которая использует «мусорное» тепло, генерируемое при обработке вычислительных нагрузок, для нагрева воды.

Компании планируют запустить совместный пилотный проект, в рамках которого клиентам Civo будет предоставлена возможность опробовать облачные нагрузки в сети Heata. Компании заявили, что это позволит клиентам Civo обеспечить тех, кто столкнулся с нехваткой топлива, бесплатной горячей водой.

Источник изображения: Heata

Компактные серверы Heata (36 × 28 см) устанавливаются на внутридомовых бойлерах. Заказчики платят Heata за обработку своих облачных нагрузок на этих серверах (в пакетном режиме), а отводимое от них тепло используется для нагрева воды в бойлере. Работа системы увязана с существующими системами отопления. Бойлеры были протестированы в сотрудничестве с British Gas. Один такой блок позволяет сократить выбросы углекислого газа на 1 т в год.

В настоящее время Heata вместе с Innovate UK занимается определением домов, где будет установлено вычислительное оборудование. Концепция «цифровых бойлеров» не нова. Наиболее известна такими решениями компания Qarnot из Франции, которая недавно привлекла €35 млн инвестиций. А вот компания Nerdalize, занимавшаяся производством «вычислительных» радиаторов, обанкротилась в 2019 году.

В условиях энергетического кризиса, охватившего Европу, правительства различных стран изучают способы повторного использования энергии, потребляемой крупными дата-центрами. Как сообщает газета The Wall Street Journal, речь идёт о том, чтобы направить тепло, выделяемое серверами, на обогрев домов и офисных помещений.

О подобных инициативах мы уже неоднократно рассказывали. К примеру, Microsoft строит в Финляндии облачный кампус ЦОД, который сможет отдавать избыточное «безуглеродное» тепло для обогрева трёх районов в пригородах Хельсинки. А Interxion поставит тепло от дата-центра в систему отопления в голландском Схипхоле. Схожие концепции изучают правительства ряда европейских государств, в частности, Великобритании, Дании, Норвегии и Нидерландов.

В прошлом году Amazon, Apple и Microsoft начали подключение или объявили о планах подключения крупных ЦОД к системам централизованного теплоснабжения в Ирландии, Дании и Финляндии. Google изучает возможности рекуперации тепла своих дата-центров по всей Европе. Meta✴ поставляет тепло от ЦОД для обогрева домов в Дании с 2020 года. Проекты в этой области реализуют и другие операторы дата-центров, в том числе Equinix. Отмечается, что нынешний энергетический кризис в Европе стимулирует развитие проектов по использованию избыточного тепла ЦОД.

Источник изображения: OVHcloud

Так, например, по оценкам Dutch Data Center Association, в Нидерландах уже есть 10 дата-центров, поставляющих тепло, и ещё 15 таких инициатив реализуются или находятся на стадии рассмотрения. Кроме того, операторы ЦОД испытывают давление со стороны властей и общественности из-за высокого потребления электричества, а поэтому стремятся поднять свою энергоэффективность, что тоже способствует развитию проектов по использованию тепла ЦОД для отопительных нужд.

Но существует и ряд проблем. «Мусорное» тепло большинства ЦОД имеет не такую высокую температуру, которая требуется большинству муниципальных систем отопления. Поэтому для его использования необходимы станция донагрева или иные решения вроде тепловых насосов. Кроме того, дата-центр должен располагаться рядом с тепловой сетью, чтобы энергия не рассеивалась. Наконец, во многих регионах тепло для жилых и офисных помещений требуется не более шести месяцев в году, а поэтому подобные системы будут попросту простаивать.

После того как Наблюдательный совет округа Принс-Уильям в штате Северная Вирджиния проголосовал за реализацию масштабного проекта Prince William County Digital Gateway (PW County Digital Gateway), предусматривающего строительство ЦОД общей площадью 2,3 млн м², местная общественность взбунтовалась. В штате находится т.н. «Аллея дата-центров», а сам штат обгоняет по ёмкости сверхкрупных ЦОД и Европу, и Китай.

Известно, что 1 ноября Наблюдательный совет проголосовал за реализацию проекта 4 голосами против 3 (один участник совета не принимал участия в голосовании). Тем временем выяснилось, что зонирование для новых ЦОД предполагается в особых зонах — сельской местности, исторических местах вроде Национального поля битвы в Манассасе, а также в местах захоронений предков многих жителей. Массовые протесты (преимущественно в Сети) не возымели эффекта и комментаторы припомнили и то, что некоторые члены совета сами инвестировали в строительство ЦОД, поэтому являются заинтересованными сторонами.

Источник изображения: Elyas Pasban/unsplash.com

Более того, выяснилась ещё одна любопытная деталь — один из участников совета, который избежал голосования и подал в отставку после его проведения, оказался среди владельцев земли, которая будет продана для ЦОД. Так или иначе, по данным Datacenter Dynamics и других ресурсов, сначала иск в местный окружной суд с требованием отменить подобное зонирование подала группа местных энтузиастов Gainesville Citizens for Smart Growth и два жителя. Чуть позже иск с требованием отменить пересмотр планов развития округа подала ассоциация жителей Oak Valley Homeowners Association.

Истцы утверждают, что совет нарушил законы штата, рассмотрев и проголосовав за изменения без необходимой сертификации комиссии по планированию, а также нарушив другие правовые положения. Жители опасаются, что скоро здесь возникнет т.н. «бетонный пояс» — на территории округа и без того имеется немало дата-центров. Летом гиперскейлеры уже попали в центр скандала в том же округе — сообщалось, что местные ЦОД издают невыносимый шум. Неоднократно становились инициаторами протестов и другие жители Северной Вирджинии, где дата-центров становится всё больше.

Оператор ЦОД QTS намерен использовать тепло серверов для отопления домов на севере Гронингена (Нидерланды). Как сообщает The Register, для этого компания заключила соглашение с местным поставщиком коммунальных услуг WarmteStad, в числе прочего снабжающим регион и теплом. Не исключено, что данный шаг обусловлен в числе прочего недовольством властей, тем что ЦОД потребляют слишком много энергии и воды.

Ожидается, что ЦОД фактически будут играть роль своего рода центральной бойлерной для зданий в округе, включая не только жилые дома, но и коммерческие объекты, а также образовательные учреждения. При этом мощности QTS будут запитаны от возобновляемых источников энергии, а насосы будут соединены с системой отопления от WarmteStad, недавно построившей новую теплостанцию для обогрева зданий.

Гронинген, Нидерланды. Источник изображения: Robin Mathlener/unsplash.com

Первой подобное соглашение с WarmteStad заключила Bytesnet, предоставляющая колокейшн-сервисы на площадке той же QTS. Ещё в апреле она объявила, что будет отдавать тепло местным коммунальным службам. Bytesnet использует OCP-серверы Supermicro и погружные СЖО Asperitas, от которых и передаётся тепло WarmteStad. Сообщается, что к 2026 году WarmteStad будет способна обогревать до 10 тыс. домохозяйств благодаря вкладу местных ЦОД, что позволит существенно снизить уровень выбросов углекислого газа в регионе.

Это не единственные операторы ЦОД, активно развивающие сброс избыточного тепла в европейские системы отопления. В Нидерландах есть похожие проекты в Амстердаме, Схипхоле, Венло и других городах. Хотя в странах вроде США сотрудничество ЦОД с местными коммунальными службами не слишком распространено из-за относительно мягкого климата, на севере Европы такая помощь вполне востребована. Кроме того, европейский бизнес серьёзно ориентирован на снижение углеродных выбросов в атмосферу. Такие проекты разрабатываются или уже реализованы, к примеру, в Австрии, Дании, Финляндии и Швеции.

Google раскрыла объёмы потребления воды своих ЦОД. На этот шаг компания пошла после судебного процесса между местной газетой The Oregonian и властями Даллеса (штат Орегон), которые пытались сохранить данную информацию в секрете. В прошлом году The Oregonian затребовала данные о водопотреблении у Google, но не получила их и обратилась к городским властям. Муниципалитет отказался предоставлять эту информацию, объявив её коммерческой тайной, после чего газета подала к нему иск. В итоге городским властям пришлось пойти на попятную.

Выяснилось, что в течение 2021 года на объектах поисковой компании в Даллесе было израсходовано около 1,2 млрд л воды, что гораздо меньше по сравнению с 3,8 млрд л, израсходованными инфраструктурой ЦОД Google в Каунсил-Блаффсе (штат Айова). В целом в 2021 году потребление воды на объектах Google в США составило 12,4 млрд л, а за пределами США — 4,4 млрд л. Сама компания считает, что это не так уж и много, утверждая, что общее годовое потребление воды её дата-центрами сопоставимо с расходом воды на обслуживание 29 полей для гольфа на юго-западе США.

Google уточнила, что речь идёт о питьевой воде и указанные объёмы не включают воду из других источников, например, морскую воду. По данным The Oregonian, потребление воды ЦОД Google в Даллесе почти утроилось за последние пять лет и теперь составляет более четверти всего объёма воды, используемой в городе. Эти цифры будут расти, поскольку компания планирует построить в городе ещё два ЦОД. Следует также отметить, что Даллес находится в засушливом регионе и здесь наблюдается пик многолетней засухи.

Изображение: Google

Исполнительный директор некоммерческой правозащитной группы WaterWatch Джон ДеВоу (John DeVoe) заявил, что увеличение потребления ЦОД воды в два или три раза в течение следующего десятилетия может иметь серьёзные последствия для обитателей водоёмов и других водопользователей в районе Даллеса. Он отметил, что потребление воды в городе удвоилось с 2002 по 2021 год, что поставило под угрозу протекающую здесь реку и отдельные виды обитающих в ней рыб. ДеВоу уточнил, что на долю Google приходится до 29 % всего городского потребления воды.

В свою очередь, Google и городские власти заявили, что заключённый контракт учитывает потребности города в воде и что компания обязуется выделить $28,5 млн на модернизацию систем поставки воды. Кроме того, она передала городу права на использование воды на своих промышленных землях в обмен на большее количество воды из городских резервуаров. Город обязался предоставить Google больше воды для новых ЦОД, начав перекачку не использовавшихся ранее подземных вод.

Понимая, что у общественности растёт обеспокоенность по поводу значительных объёмов расхода воды ЦОД, технологические компании весьма неохотно делятся такой информацией. Согласно исследованию Uptime Institute, лишь около половины компаний сообщает об использовании воды или выбросах углекислого газа в ЦОД.

Компания Equinix, известный провайдер колокации и один из крупнейших операторов ЦОД, пообещала «оптимизировать» температуру в своих машинных залах, постепенно увеличивая её, но оставляя в безопасных для оборудования пределах. Как сообщает The Register, это позволит сэкономить немало электроэнергии, снизив затраты на избыточное охлаждение.

Температура +27 °C для машинных залов давно одобрена индустриальными регуляторами и представителями IT-промышленности — ASHRAE указала, что такая температура достаточна для ЦОД ещё в 2008 году. По данным DataCenter Dynamics, в этом же году Intel провела эксперимент, в ходе которого 10 месяцев серверы в ряде ЦОД работали при +33,3 °C. В результате компания на 67 % сократила расходы на охлаждение, но доля отказов оборудования выросла на 2 %. Новейшие спецификации ASHRAE теперь тоже допускают температуры до +33,2 °C.

Источник изображения: Equinix

Впрочем, гиперскейлеры в собственных ЦОД могут позволить себе более высокие температуры, чем обычно. Уже к 2009 году Facebook✴ подняла планку до +29,4 °C, а сейчас добралась и до +32,2 °C. Google долго время придерживалась более умеренных значений, поддерживая температуру +26,6 °C. Однако для операторов ЦОД, сдающих в аренду свои площади, такие показатели нехарактерны. Напротив, зачастую они поддерживают даже более низкую температуру, чем необходимо, чтобы успокоить клиентов, опасающихся перегрева оборудования и сбоев в работе.

Стратегия Equinix предусматривает постепенное повышение температуры до приблизительно +27 °C в течение нескольких лет, что позволит избежать оттока пользователей, придерживаясь при этом последовательной политики. Делается это с целью повышения энергоэффективности охлаждения и снижения углеродных выбросов. Примечательно, что это скажется и на показателях клиентов, чьи углеродные выбросы класса Scope 3, (непосредственно не связанные с их деятельностью), тоже снизятся. Эксперты IDC сообщают, что Equinix способна сыграть ключевую роль в модернизации всей индустрии ЦОД.

Источник изображения: Equinix

По словам Equinix, на охлаждение приходится около четверти всех глобальных расходов компании на энергию. Ожидается, что в некоторых локациях рост энергоэффективности составит до 10 %. Пока в компании не отмечают какого-либо изменения клиентской базы в связи с нововведениями, хотя все клиенты обязательно получат уведомления об изменении политики охлаждения. По мере ужесточения требований клиентам и партнёрам придётся полагаться на Equinix для того, чтобы добиться показателей экоустойчивости в соответствии с новыми стандартами.

Однако на этом пути Equinix ожидает ряд проблем. В частности, не все системы (особенно старые) могут оказаться устойчивыми к росту температуру. Кроме того, новые высокопроизводительные на современных процессорах имеют повышенные требования к охлаждению в связи с выросшим TDP. Так что экономия на охлаждении может привести к перерасходу энергии по причине увеличившегося потребления вентиляторов в шасси.