Transformacja sieci energetycznej

Do 2030 r. Unia Europejska planuje wytwarzać 32% energii ze źródeł odnawialnych, co nie jest wystarczające dla wielu grup ekologicznych. Jednak w centrum uwagi znajduje się potrzeba, aby wytwórcy energii podjęli się transformacji energetycznej. W ciągu najbliższego roku rządy wielu krajów i przedsiębiorstwa zajmujące się wytwarzaniem oraz dystrybucją energii wprowadzą znaczące zmiany w tej dziedzinie. Podmioty te są główną siłą budującą rynek energetyczny i będą miały istotny wpływ na sektor centrów przetwarzania danych. Adrian Pecyna, Power Quality Sales Manager w firmie Eaton podkreśla, że wytwarzanie coraz większej ilości energii odnawialnej przynosi potencjalną niestabilność i nowe zmienne do wzięcia pod uwagę dla operatorów elektroenergetycznych systemów przesyłowych.

– Wartości napięcia i częstotliwości w sieci energetycznej muszą mieścić się w ściśle określonych granicach. Usługi pomocnicze mogą zapewnić stabilność, której sieć potrzebuje do poradzenia sobie ze wzrostem generacji energii odnawialnej. Operatorzy centrów przetwarzania danych muszą zatem zadać sobie dwa ważne pytania. Po pierwsze, czy wprowadzenie źródeł energii odnawialnej przez operatora sieci sprawi, że sieć stanie się mniej stabilna, a tym samym zwiększy się szansa na przerwy w dostawie prądu? Po drugie, czy duże centrum przetwarzania danych może być wykorzystywane do świadczenia tych usług pomocniczych, zapewniając w ten sposób nowy strumień przychodów i zmniejszając zagrożenie dla jego głównego źródła zasilania? – zaznacza Adrian Pecyna.

Transformacja energetyczna powoduje zatem, że operator centrum danych jest zmuszony do ponownego przemyślenia i ewentualnego przekształcenia swojej infrastruktury elektrycznej w sieć zasilającą o nowej funkcjonalności.

Sieci Edge i 5G

W ostatnich kilku latach wokół pojęcia edge computing prowadzone są nieustające i szumne rozmowy, jednak nadal istnieje ogromna luka w wiedzy na ten temat. Sebastian Janowski, IT Sales Engineer, w firmie Eaton zauważa, że „Często pojęcia edge computing, chmura obliczeniowa, brzegowe centrum przetwarzania danych, są traktowane jako równoważne i wymienne terminy, ale w rzeczywistości nimi nie są. Koncepcja mnożenia się lokalnych mini/mikro chmurowych centrów przetwarzania danych zderza się z rzeczywistością. Istnieją całe kraje, nie mówiąc już o miastach, nieposiadające na swoim terenie hiperskalowych centrów przetwarzania danych i są one nie mniej zaawansowane w swoich potrzebach informatycznych niż inne miejsca.” Przyczyną tej sytuacji jest odpowiednie wykorzystanie kolokacyjnych centrów przetwarzania danych, a także stacjonarnych i mobilnych sieci szerokopasmowych. Dzięki wykorzystaniu sieci 5G, przemysł telekomunikacyjny jest idealnie przygotowany do produkcji i wspierania edge computingu w swoich sieciach, we własnym zakresie lub z partnerami w zakresie rozwiązań chmurowych/data center.

– Edge computing na poziomie urządzeń różni się od tradycyjnego. Niektóre struktury Internetu Rzeczy (IoT) mogą wymagać połączenia z punktem centralnym w celu przetwarzania lub przechowywania danych. Innym rodzajem podejścia jest generacja i przetwarzanie danych w całości u ich źródła. Dzięki temu drugiemu podejściu możliwe jest zmniejszenie opóźnień w sieci i poprawienie jej przepustowości. Jest ono odpowiednio wykorzystywane przez obecną infrastrukturę centrów przetwarzania danych i sieci telekomunikacyjnych – podkreśla Sebastian Janowski.

W tym roku ma tez nastąpić wdrożenie sieci 5G, zapewniającej wielokrotnie niższe opóźnienia oraz wielokrotnie większą przepustowość (10-100 razy) w porównaniu do sieci 4G. „Bieżący rok będzie ekscytującym okresem dla konsumentów wymagających sieci o większej prędkości oraz treści w jakości HD. Będzie to również interesujący czas dla firm i przedsiębiorstw chcących zrobić kolejny krok w kierunku cyfrowej transformacji.”

W 2020 r. liderzy branży telekomunikacyjnej mają opracować nową strategię dotyczącą sieci energetycznej, która pozwoli na wprowadzenie sieci 5G na szeroką skalę. Kiedy sieć 5G zostanie w pełni wdrożona, będzie miała znaczący wpływ na strukturę energetyczną zarówno dla operatora, jak i całego kraju. Jednak zbilansowanie ilości przetwarzanych danych i zużycia energii stanowi nie tylko problem operatora, to również coraz większe wyzwanie dla konsumenta. Dzisiejsi konsumenci oczekują ciągłego pogłębiania cyfryzacji, a jednocześnie zmniejszania „śladu węglowego”. Idealny scenariusz polega na tym, że centra przetwarzania danych i operatorzy telekomunikacyjni wykorzystują swoją infrastrukturę elektryczną, aby wesprzeć operatorów sieci w pozyskiwaniu większej ilości zielonej energii. Na szczęście tego typu technologia już istnieje, musimy tylko zaadaptować ją na szeroką skalę. Według Sebastiana Janowskiego „Jeśli nadamy priorytet energii odnawialnej i obniżymy emisyjność energii elektrycznej, konsumenci nie będą musieli czuć się winni korzystając z dóbr cyfryzacji.”

Zmiana tempa rozwoju dla centrów przetwarzania danych

Wiele aplikacji narodziło się i działa wyłącznie w „chmurze”. Patrząc wstecz, centra przetwarzania danych oferujące te aplikacje, stały się naturalnym domem dla wielu organizacji poszukujących wydajności poprzez przenoszenie aplikacji na publiczne i prywatne platformy chmurowe. Oprócz hiperskalowych chmurowych centrów przetwarzania danych, na dużą skalę rozwinął się również sektor kolokacyjnych centrów przetwarzania danych.

Rafał Kryk, Product Manager w zakresie UPS 3-fazowych w firmie Eaton, prognozuje że – W 2020 r. odnotujemy wzrost w obu sektorach w coraz szybszym tempie, ponieważ coraz więcej firm i przedsiębiorstw skłania się ku strategii „off-site”, a także coraz więcej nowych modeli i procesów biznesowych wykorzystuje wydajność chmury. Istnieje także trzeci sektor centrów przetwarzania danych - krajowi operatorzy kolokacyjnych centrów przetwarzania danych. Tego typu centra są bardziej lokalne, jeśli chodzi o charakter i modele biznesowe. Pozwalają one lokalnym klientom na czerpanie korzyści płynących ze strategii off-site, ale jednocześnie zapewniają szeroki i ułatwiony dostęp do narzędzi pracy i przeprowadzania aktualizacji z poziomu centrum przetwarzania danych dla pracowników branży IT.

Niektóre firmy chcą korzystać z możliwości oferowanych przez centra przetwarzania danych w chmurze i komercyjne centra przetwarzania danych, ale nie chcą stracić kontroli nad swoimi zasobami i danymi. Nawet jeśli nie przykuwają wielkiej uwagi, jak wielkie międzynarodowe centra przetwarzania danych, krajowe centra danych są liczne i świadczą niezbędne usługi, stanowiąc istotną część cyfrowego krajobrazu. Transformacja cyfrowa ma charakter transgraniczny i przynosi korzyści organizacjom każdej wielkości, zatem w miarę jej postępu zwiększa się zapotrzebowanie na usługi międzynarodowych i krajowych centrów przetwarzania danych.

Wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej wzrasta również generowane ciepło. Na każdy kW energii elektrycznej zużywanej w centrum przetwarzania danych, przypada kolejny kW potrzebny do chłodzenia urządzeń i utrzymania ich w zakresie prawidłowej temperatury pracy.

Zdaniem Rafała Kryka – W przyszłym roku będziemy świadkami namacalnej zmiany w ilości kreatywnych sposobów chłodzenia centrów przetwarzania danych, w szczególności poprzez bezpośrednie chłodzenie cieczą. Zamiast chłodzenia całej przestrzeni tradycyjnymi metodami, w zależności od określonej gęstości mocy, można zastosować bardziej bezpośrednie i ukierunkowane podejście do chłodzenia. Można tego dokonać poprzez metodę, w której całe serwery zanurzane są w zbiornikach z cieczą przewodzącą ciepło, ale nieprzewodzącą prądu elektrycznego lub poprzez bezpośrednie chłodzenie cieczą, gdzie elektronika i radiator na płycie głównej mogą być zabudowane, a przepływ cieczy usuwa ciepło.

Proces wyboru lokalizacji dla centrum przetwarzania danych jest skomplikowanym zadaniem. Jednym z głównych parametrów jest dostępność wystarczającej mocy przyłączeniowej ze strony sieci energetycznej. Lokalizacja może być idealna we wszystkich obszarach, ale niewystarczająco dobra z uwagi na zapotrzebowanie energetyczne. Według Rafała Kryka „W 2020 r. zaprojektowanych zostanie więcej centrów przetwarzania danych posiadających własne systemy generacji zasilania, ku czemu istnieją różne powody. W przyszłości operatorzy mogą skłaniać się w kierunku wytwarzania energii podstawowej z lokalnych źródeł, gdyż tworzenie własnych mikrosieci może przynieść wiele korzyści. Oprócz zaspokajania własnych potrzeb energetycznych, operator może zdecydować się na eksport energii i wykorzystanie obiektu do świadczenia usług pomocniczych dla sieci energetycznej.” Metody generacji lokalnej mogą obejmować panele fotowoltaiczne, generatory prądotwórcze lub turbiny gazowe. Należy jednak poważnie zastanowić się nad równowagą między tymi praktycznymi względami a celami w zakresie wytwarzania zielonej energii.