В своё время компания Microsft поставила перед собой задачу добиться к 2030 году использования 100 % возобновляемой энергии. Тем не менее, как сообщает The Register, даже недавнее соглашение с южнокорейской Hanwha Qcells о строительстве солнечных электростанций на 2,5 ГВт в США вряд ли позволит добиться подобных показателей. Суммарно к концу прошлого года компания заключила PPA на 10 ГВт.

Соглашение с Qcells предусматривает разработку, закупку и строительство солнечных электростанций используя т.н. PPA — соглашений о покупке электроэнергии. Это своеобразные «индульгенции», позволяющие оплачивать производство «зелёной» энергии в пределах региона, где они функционируют. PPA предусматривает, что компания будет покупать энергию из указанного источника по фиксированной цене в течение 10–20 лет. Примечательно, что компании редко заключают прямые соглашения со строителями станций, обычно пользуясь услугами посредников.

Источник изображения: Andreas Gücklhorn/unsplash.com

Преимуществом для облачного гиганта является то, что Hanwha Qcells не имеет отношения к китайским производителям, для которых в США наступили не лучшие времена. Одна из основных проблем в том, что Microsoft представляет собой громоздкую структуру с более 200 офисов и 60 облачными регионами. Только для одного среднестатистического региона вполне обычно потребление 50‒60 МВт, а по мере того, как на рынок поступают всё более мощные чипы, энергопотребление будет только расти.

Источник изображения: veeterzy/unsplash.com

Microsoft уже отказалась от кредитов на возобновляемые источники энергии (RCA) в пользу PPA. В компании утверждают, что последние предпочтительнее, поскольку гарантируется, что возобновляемая энергия генерируется для той же энергосети, где она потребляется. Тем не менее, стоит отметить лукавство подобного т.н. «зелёного камуфляжа». Сама компания и её мощности могут потреблять немного энергии, а непосредственные выбросы парниковых газов могут быть невелики. Однако в расчётах редко учитываются выбросы Scope 2 и выше, которые образуются в цепочке поставок.

Согласно последнему докладу Microsoft, большинство выбросов в объёме 13,7 млн метрических тонн CO₂ (2021 год) связаны с покупкой или продажей продуктов и сервисов, транспортировкой, использованием этих продуктов в течение их жизненного цикла. Другими словами, многое зависит не только от Microsoft, но и от её партнёров и клиентов. Хотя компания заявила, что её первичные выбросы упали в 2021 году на 16,9 %, общие выбросы, связанные с работой компании, на самом деле увеличились почти на 23 %, что, по информации Microsoft, обусловлено ростом облачного бизнеса и продаж соответствующих сервисов.

План, предусматривающий обеспечение 15 % всех потребностей Сингапура в электроэнергии благодаря солнечным элементам питания, расположенным в Австралии, потерпел неудачу. Как сообщает The Register, не так давно его главным сторонником выступал глава компании Atlassian, планировавший проложить для передачи электричества кабель протяжённостью 4 000 км по дну океана. Это позволило бы решить проблемы с дефицитом энергии и, в частности, не упустить «представляющийся раз в жизни» шанс стать мировым хабом для дата-центров.

Проект Australia-Asia PowerLink (AAPL) предусматривал создание конструкций циклопического масштаба. В частности, в Австралии должны были построить в пустынной местности 120 км² солнечных панелей, способных отдавать 3,2 ГВт энергии, которая накапливалась бы в гигантском аккумуляторе, а уже потом отправлялась бы в Сингапур. Ожидалось, что проект обойдётся примерно в $21 млрд. Он привлёк более $150 млн инвестиций, а для его реализации была сформирована компания SunCable.

Источник: SunCable

Регулятор Infrastructure Australia признал проект «готовым к инвестициям» летом 2022 года, а уже в октябре сингапурские потребители подписали обязательства закупать столько энергии, сколько вообще возможно. При этом, несмотря на необычность проекта, отдельные его составляющие не выглядели такими уж фантастическими: по дну океана проложены сотни тысяч километров кабелей, крупными солнечными электростанциями никого не удивить, а первая крупная АКБ появилась именно в Австралии.

Однако в ходе разработки проекта выяснилось, что солнечная электростанция и энергохранилище должны стать самыми крупными в мире, а главное, кабель от Австралии до Сингапура будет невероятно дорогим. Для прокладки пришлось бы создать специальные корабли — на пути лежат глубокие участки, нефтепроводы, многочисленные линии связи, а также «самые опасные в мире для кабельных систем воды». Кроме того, специалисты утверждают, что кабель будет невозможно починить в случае обрыва. А обрывы в этом регионе случаются регулярно из-за высокой тектонической активности на некоторых участках пути.

На прошлой неделе SunCable объявила, что в компании вводится т.н. «добровольная администрация» — процедура во многом похожа на банкротство. В компании заявили, что не удалось добиться совпадения целей всех акционеров относительно будущей деятельности и даже структуры финансирования. Известно, что один из акционеров также инвестирует в водородные проекты, поэтому, возможно, он намеревался заниматься электролизом и переправлять в Сингапур просто водород.

Власти Германии намерены законодательно обязать использование избыточного тепла дата-центров в местных отопительных системах. Однако представители индустрии относятся к инициативе весьма скептически. Как сообщает DataCenter Knowledge, теоретически подобные инновации способны снизить углеродный выброс, на практике же выясняется, что потенциальные потребители подобного тепла просто не желают его принимать. Эксперты подчёркивают — если закон примут без важных изменений, многие дата-центры могут столкнуться с непреодолимыми проблемами, а новые проекты, возможно, будут уже не столь привлекательны для реализации в Германии.

Избыточного тепла ЦОД в Германии довольно много, поскольку количество дата-центров в стране велико. Именно поэтому местные власти намерены принять в свете энергетического кризиса законы, обязывающие ЦОД передавать тепло в местные отопительные системы. Принуждение к использованию подобного тепла в результате может отпугнуть потенциальных IT-инвесторов. В рамках законопроекта предусматривается использование как минимум 30 % тепла новых ЦОД к 2025 году.

Источник изображения: geralt/pixabay.com

Проблема в том, что такое «мусорное» тепло не соответствует критериям отопительных систем и ему трудно найти какое-то масштабное применение в муниципальных коммунальных сетях — как минимум придётся закупать специальные тепловые насосы, чтобы поднять температуру носителя, что только повысит расход энергии и лишь увеличит углеродный выброс. Хотя операторы ЦОД готовы делиться теплом, тратить деньги на донагрев для систем отопления никто не хочет, пока это экономически нецелесообразно.

Источник изображения: Bloomberg

Обновление и обслуживание такой инфраструктуры для сотен германских ЦОД может обойтись в €680–730 млн в ближайшие десятилетия. Хотя представители отрасли выражают готовность участвовать в отопительных проектах, предлагается разделить ответственность с коммунальными службами, которых необходимо обязать принимать часть избыточного тепла. Эксперты также не исключают, что поставка тепла ЦОД может стать целесообразнее в случае применения новых технологий охлаждения, позволяющих сохранять более высокие температуры при передаче тепла жилым массивам.

Немецкая ассоциация коммунальных служб, например, прямо заявляет, что использование низкотемпературного тепла сложно и дорого. Впрочем, именно поэтому власти предлагают размещать новые ЦОД вблизи объектов, готовых принимать тепло, вроде плавательных бассейнов, а операторы должны дополнительно рассматривать строительство локальных систем отопления, установку тепловых насосов и соответствующей энергоинфраструктуры.

Американская компания GenH2, занимающаяся топливными инфраструктурными проектами, разработала удобную мобильную установку для доставки водорода. Как сообщает DataCenter Dynamics, контейнер размером с трейлер способен выдавать от 2 до 20 кг H₂ ежедневно. Установка LS20 годится и для сжижения, и для хранения готового топлива. Она оснащена цистерной ёмкостью 400 л.

Такое решение способно служить резервным источником энергии, способным производить до 20 кг жидкого водорода — это приблизительно эквивалентно 2400 мДж или 666 кВт·ч, что достаточно для резервного энергоснабжения. LS20 нуждается во внешнем источнике сырья и может питаться от портативного генератора или другого источника электроэнергии. Задействована система захвата и возврата испаряющегося газа, а для предотвращения катастроф LS20 имеет датчики кислорода, пламени, а также конструкцию, позволяющую контролировать давление, и, конечно, систему аварийной вентиляции.

Источник: GenH2

Цистерна для жидкого водорода может отсоединяться для транспортировки, но имеются и ультралёгкие компактные ёмкости, которые можно использовать в автомобилях, грузовиках и беспилотниках. Компания предлагает и более масштабные решения, рассчитанные на 100 и даже 1000 кг топлива. В GenH2 заявляют, что технология была разработана при непосредственном участии NASA и обеспечивает новый источник сырья для современной «водородной» экономики. В частности, установка, благодаря своей мобильности, может применяться во всевозможных пилотных проектах, а также для тестирования систем питания ЦОД.

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.

За пределами Большого Дублина (город и его внутренние районы) могут появиться более 20 новых ЦОД, о чём сообщает издание Data Centre Dynamics. Сама столица Ирландии продолжает рассматривать возможные варианты решения проблемы нехватки электроэнергии.

В Ирландии находятся крупные дата-центры мировых IT-гигантов. Но работа таких площадок осложняется из-за возрастающей нагрузки на электросети. Правительство государства рассматривает возможность введения ряда ограничений, касающихся развёртывания ЦОД.

Источник изображения: Microsoft

Ранее о приостановке развития своих ЦОД в Дублине сообщили AWS, Microsoft и Equinix. О самоликвидации объявил ирландский оператор ЦОД Dataplex Group, поскольку национальный поставщик электроэнергии EirGrid отказал в поставках электричества для двух проектов дата-центров в окрестностях Дублина. Фактически компания EirGrid из-за энергетического кризиса запретила строительство новых ЦОД в районе Большого Дублина как минимум до 2028 года.

Теперь стало известно, что за пределами названного региона может быть развёрнут 21 дата-центр. В частности, с EirGrid обсуждаются проекты 16 крупных ЦОД. В создании ещё пяти площадок может принять участие ESB Networks. Дата-центры планируется размещать как можно ближе к Дублину — приблизительно в 80 км на территориях в Лауте, Мите, Килдэре, Килкенни и Уиклоу.

Компания Google заключила соглашение с немецким разработчиком энергетической инфраструктуры ib vogt о приобретении 149 МВт энергии из возобновляемых источников, которая будет использоваться для питания дата-центров и офисов на территории Испании.

Договор заключён на срок 12 лет. Он предусматривает поставку энергии от солнечной электростанции Garnacha, которая расположится в испанской провинции Саморе. Предполагается, что реализация проекта позволит Google к 2025 году на 90  % перевести свои активы в Испании на безуглеродную энергию.

Источник изображения: ib vogt

Строительство солнечной фермы Garnacha началось в сентябре текущего года, а начало коммерческой эксплуатации ожидается в октябре 2023-го. Площадка, расположенная недалеко от города Торо на северо-западе Испании, занимает территорию в 224 га. Энергию будут генерировать более чем 270 000 солнечных панелей. Стоимость строительства оценивается в €118 млн.

«Мы рады, что заложили основу для ещё одного крупного проекта в Испании, способствуя достижению собственных целей страны в области возобновляемой электроэнергии. Мы также рады сотрудничать с Google и вносить свой вклад в достижение важных экологических целей этой компании», — отмечают в ib vogt.

На прошлой неделе сообщалось, что IT-гигант Google заключил соглашение с французской энергетической и газовой компанией Engie о приобретении 100 МВт оффшорной ветровой энергии для питания дата-центров на территории Великобритании. К 2030 году, как ожидается, Google полностью перейдёт на безуглеродную энергию.

Рынок ЦОД Северной Вирджинии продолжают преследовать неприятности. Помимо того, что местные жители активно выступают против старых и новых дата-центров, в местной округе наметилась масштабная нехватка электроэнергии. Как сообщает The Register, в регионе буквально не хватает линий электропередач для снабжения всех ЦОД энергией.

По данным Digital Realty, владеющей и обслуживающей более 290 ЦОД, местная энергоснабжающая компания Dominion Energy разослала оповещение ключевым местным потребителям, сообщив, что проблемы с электроснабжением в регионе закончатся не раньше 2026 года. При этом проблема заключается не в нехватке генерирующих мощностей, а именно в дефиците линий электропередач для достаточного энергообеспечения ЦОД. Текущая ёмкость дата-центров в штате составляет порядка 1,7 ГВт.

Источник изображения: Matthew Henry/unsplash.com

Округ Лаудон (Loudoun County) фактически является крупнейшим в мире хабом для дата-центров с общей полезной площадью ЦОД в миллионы квадратных метров. Округ нередко называют «ключевым игроком» в мировой цифровой экономике. Одни только налоги на недвижимость от сектора ЦОД должны составить в фискальном 2023 году почти $600 млн — этого достаточно, чтобы покрыть все расходы властей округа.

Проблемы с энергоснабжением могут означать, что многие планируемые проекты переедут в соседние округа Принс-Уильям (Prince William) и Фокир (Fauquier), а то и вовсе в соседний штат Мэриленд. Dominion Energy как минимум частично обслуживает и Принс-Улильям, а вот округ Фредерик в Мэриленде подключен к другой энергосети.

Источник изображения: Álvaro Serrano/unsplash.com

Известно, что беспрецедентный рост нагрузки на сеть Dominion начался в 2018 году на фоне стремительного развития дата-центров и всё ещё не остановился, поэтому в существующие планы развития энергосетей придётся вносить корректировки. На днях Dominion Energy признала, что не сможет обслуживать потребности города Эшберна (Ashburn) в округе Лаудон, где расположена т.н. «Аллея дата-центров». Это будет означать не только остановку уже стартовавших многомиллиардных проектов строительства ЦОД, но и снижение налоговых поступлений.

Как сообщает портал DataCenter Dynamics, по прогнозам Wells Fargo, компания может остановить поставки энергии новым ЦОД до 2025 или 2026 года — если проектам, до завершения строительства которых осталось не более полугода, энергии может хватить, то совсем новые объекты, возможно, электричества не получат, несмотря на ранее полученные от Dominion гарантии. А строительство ЦОД, запланированных на 2023-2024 годы, может быть значительно отложено. Впрочем, в Wells Fargo считают, что с нехваткой электричества могут в скором времени столкнуться и уже существующие в регионе кампусы ЦОД.

Исследование, проведённое аналитической компаний Omdia, показало, что в следующие четыре года операторы ЦОД начнут использовать на своих площадках источники бесперебойного питания (ИБП), способные не только поддерживать энергообеспечение дата-центров, но и в случае необходимости отдавать избытки электроэнергии в общую сеть.

Интеграция разнообразных источников возобновляемой энергии в «динамические» энергосети постепенно становится трендом, а в некоторых регионах в ближайшей перспективе и техническим требованием к сетям электроснабжения. ЦОД находятся в уникальном положении — будучи крупными потребителями энергии, они способны повысить надёжность электросетей, позволяя последним получить доступ к запасённой ИБП энергии.

«Умные» энергосети способны динамически отслеживать потребность в энергии и быстро подключать резервные хранилища, что помогает компенсировать непредсказуемость поставок энергии от возобновляемых источников, обеспечить баланс и сократить инвестиции в электрическую инфраструктуру. Eaton, Schneider Electric и Vertiv уже предлагают клиентам «умные» ИБП, способные интегрироваться в такие энергосети.

Источник изображения: Omdia

Omdia опросила почти 380 представителей операторов дата-центров, технических специалистов, консалтинговых компаний и поставщиков энергии в Северной Америке, Европе и Австралии. Результат опроса показал, что главным стимулом для внедрения совместимых с «умными» энергосетями ИБП стала возможность реализовать инициативы по энергосбережению. Другими стимулами стали стремление к инновациям, репутационные выгоды, а также получение конкурентных преимуществ.

Примечательно, что большинство опрошенных уверены, что использование интеграция ЦОД с «умными» энергосетями не поставит под угрозу выполнение критически важных рабочих нагрузок. Почти половина респондентов ответила, что главными, хотя и далеко не единственными, выгодоприобретателями подобных решений станут облачные. В числе регионов, где наиболее развито внедрение «умных» ИБП названы Скандинавия, Великобритания и Ирландия.

Около 80 % опрошенных считают, что от 10 до 50 % ёмкости аккумуляторов в современных ИБП дата-центров уже сегодня может использоваться для поддержки работы публичных энергосетей без угрозы собственным системам ЦОД. Такой подход поможет эффективно интегрировать в энергосети возобновляемые источники энергии вроде солнечных и ветряных электростанций с нерегулярной генерацией — в периоды избыточной поставки энергии её можно запасать в ИБП, а потом отдавать в час пик.