Měření cloudu

Evropská komise nedávno v rámci balíčku návrhů s cílem splnit ambice Zelené dohody představila plán na úpravu evropské směrnice o energetické účinnosti (EED). Ta by mimo jiné měla po provozovatelích datových center vyžadovat důkladnější oznamování informací, které se týkají udržitelnosti. Přestože tento návrh čeká na ratifikaci – což může trvat 2–3 roky a návrh mezitím může zaznamenat množství změn – lze očekávat, že bude provozovatelé budou mít povinnost prokazovat informace týkající se udržitelného podnikání jako jsou spotřeba energie, spotřeba vody, využívání odpadního tepla nebo uhlíková stopu spotřebované elektřiny.

Pro sektor, který v tomto ohledu tak dlouho podléhal pouze samoregulaci, to může znamenat určitý šok. Provozovatelé datových center tradičně vykazují hospodárnost spotřeby elektřiny ve svých provozovnách pomocí velice jednoduché metriky: indikátoru energetické efektivity (Power Usage Effectiveness – PUE), což je pouze poměr celkové spotřeby energie vůči spotřebě energie všech IT zařízení. Tento údaj nám dává představu o tom, kolik energie je potřeba na provoz, například na řízení teploty a vlhkosti, osvětlení nebo energetické ztráty. Jeho velkou výhodou je jednoduchost, nabízí zákazníkům transparentní metriku energetické efektivity a pro provozovatele je to účinný marketingový nástroj.

Žádný z těchto údajů ale nic neznamená, pokud je naším cílem minimalizovat emise a dopad provozu datového centra na životní prostředí. Například z něj nelze nijak vyčíst způsob výroby spotřebované energie, nezohledňuje jiné než elektrické faktory ekologického dopadu provozu centra a neudává ani, kolik užitečné práce každá jednotka energie vykonává.

Poslední uvedený faktor je obzvláště zajímavý, protože navzdory rostoucím výkonnostním nárokům na datová centra se v posledních letech jejich celková spotřeba výrazně nezvýšila. To znamená, že díky pokrokům v oblasti hospodárnosti a rychlosti, lze dnes při stejné spotřebě energie zpracovávat a přenášet nesrovnatelně větší objemy dat než v minulosti. Částečně je to způsobeno i přechodem z decentralizovaných soukromých datových center na konsolidovaná, centralizovaná a hospodárná cloudová datová centra. Tato hospodárnost v kombinaci s proaktivním nákupem energie z obnovitelných zdrojů znamená, že jsou provozovatelé datových center jedním z hlavních motivátorů pro bezemisní výrobu energie.

Potřeba digitálních zdrojů je však tak velká, že podle očekávání EU by se celková spotřeba energie v tomto sektoru měla do roku 2030 zvýšit o 28 %. Provozovatelé datových center proto musí stavět na svých dosavadních výsledcích a udělat další krok k tomu, aby se stali součástí řešení klimatické krize.

Správa sítě

V době, kdy Evropská komise vydala úpravu směrnice EED, také vláda Spojeného království představila svou strategii digitalizace energetického systému. V té se uvádí, že dosažení dekarbonizace v energetickém sektoru v míře nutné k dosažení emisních limitů bude obtížné, dokud budou datové sady nepřesné a neúplné. Tato strategie tedy hledí směrem k jinému sektoru – k síti, kde měření a informace budou sloužit jako základ pro další vývoj.

Tento sektor navíc možná takový zásah i potřebuje. Před dvěma lety ve Spojeném království došlo k významnému výpadku dodávky elektřiny poté, co neočekávaně došlo k odstávce dvou elektráren. Přestože tyto dvě elektrárny v tu dobu dohromady pokrývaly pouze 4 % celostátního odběru, stačilo to k tomu, aby frekvence v síti klesla pod přijatelnou spodní mez. V reakci na tento stav se aktivovaly ochranné systémy a zareagovaly tím, že omezily odběr ze sítě – a toto omezení zasáhlo například i železniční síť, kde cestující dočasně nemohli pokračovat v cestě.

Rozvodná síť mohla být na tento druh situace připravena lépe – a měla by být, protože čím více energie získáváme z obnovitelných zdrojů, tím větší bude pravděpodobnost, že taková situace nastane znovu. Důvodem je fakt, že odolnost sítě vůči kolísání frekvence do jisté míry vychází ze setrvačnosti v systému: pokud například přestane fungovat tepelná elektrárna, její turbíny se nepřestanou točit okamžitě – budou se postupně zpomalovat a po určitou dobu tedy bude možné upravit vyvážení sítě. Na druhou stranu solární panely a větrné turbíny spoléhají na slunce a vítr – vysoce kolísavé přírodní jevy, které neposkytují stejnou míru přirozené setrvačnosti. S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů elektřiny tedy bude síť čelit novým překážkám a výzvám.

Nezapomeňme tedy, že na cestě k dekarbonizaci musíme o rozvodné síti uvažovat strategicky jako o celém systému a hledat nové způsoby, jak zvyšovat její flexibilitu, odolnost a účinnost.

Chytřejší a vhodnější energie

V této vizi jsou naše energetické a datové infrastruktury již dlouhou dobu nezávislé. Nyní musíme docílit toho, aby tato nezávislost byla záměrná, což pomůže oběma stranám. Praktickým příkladem je například rychlá frekvenční odezva (FFR) – schopnost udržovat stabilitu sítě a reagovat na kolísání frekvence, což je potřeba právě v situacích podobných té, ke které před dvěma lety došlo ve Spojeném království. Provozovatelé sítě se za tímto účelem mohou rozhodnout vyrobit nová úložiště energie nebo využít existující prostředky, jako jsou UPS systémy v datových centrech. Tyto systémy jsou navržené, aby překlenuly výpadky dodávky proudu mezi sítí a záložními generátory, mají energetické rezervy a dokáží reagovat a dodávat energii dostatečně rychle pro účely FFR.

Toto je jen jeden ze způsobů, kterými mohou být datová centra prospěšná pro síť. V širším pohledu mohou flexibilitu na straně poptávky vytvářet nejrůznějšími způsoby.

Skutečnost, že datová centra budou brzy muset hlásit indikátory udržitelnosti, je třeba brát jako předzvěst aktivnějších předpisů. Nemusíme však čekat na žádné takové předpisy, abychom začali měnit způsob provozu našich datových center. Interaktivní datová, která budou v síti aktivní celkově urychlí přijetí obnovitelné energie. A to se musí stát významným faktorem pro udržitelnost datových center.

Ciarán Forde Autor článku je Market Segment Manager ve společnosti Eaton.