Datakeskukset ovat uusi vihreä: miten kestävyys muovaa teknologian tulevaisuutta

By Himanshu Khurana

Generatiivisen tekoälyn käytön lisääntyessä datakeskusten energiantarve kasvaa, mikä kannustaa yrityksiä tutkimaan kestäviä vaihtoehtoja, kuten uusiutuvaa energiaa ja akkuenergian varastointijärjestelmiä (BESS). BESS-ratkaisujen tarjoamien välittömien vihreän energian mahdollisuuksien avulla yritykset voivat tasapainottaa ympäristövastuun ja tekoälyvetoisen kasvun sekä vastata asiakkaiden ja osaajien odotuksiin kestävästi toimivista toimintamalleista.

ChatGPT:n kaksivuotismerkkipäivä on täällä, ja yritykset panostavat täysimääräisesti generatiiviseen tekoälyyn. Deloitten tutkimus paljasti, että lähes kaksi kolmasosaa yrityksistä lisää jo investointejaan generatiiviseen tekoälyyn. Näihin investointeihin kuuluu tekoälyn menestyksen kannalta ratkaiseva tekijä: datakeskukset. 

Datakeskukset pyörittävät nykyaikaista yritystoimintaa. Ne tallentavat ja käsittelevät dataa, joka pitää IT-infrastruktuurin toiminnassa, joten ne ovat keskeisiä yrityksen menestyksen kannalta. Vaikka datakeskukset eivät ole uusi ilmiö, generatiivisen tekoälyn kehittämiseen ja käyttöönottoon tarvittava valtava energiamäärä lisää energiankulutusta ja kustannuksia sekä kuormittaa maan jo ennestään vanhentunutta sähköverkkoa. 

Yhteen Google-hakuun verrattuna yksittäisen ChatGPT-kyselyn käsittely vaatii lähes kymmenkertaisen määrän sähköä. McKinseyn tutkimuksen mukaan datakeskusten tarvitseman sähkömäärän odotetaan kasvavan vuosikymmenen loppuun mennessä kolme kertaa nykyistä kapasiteettia suuremmaksi, jotta tekoälyn nykyiseen käyttöönottoon voidaan vastata. Osuus kasvaa Yhdysvaltojen kokonaiskysynnän 3–4 prosentista lähemmäs 11–12 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. 

Ympäristövaikutuksista huolimatta yritykset jatkavat investointeja generatiiviseen tekoälyyn. Vastatakseen tähän haasteeseen teknologia-alan on löydettävä keinoja ottaa tekoäly käyttöön kestävällä tavalla. Uusiutuvista energialähteistä teknologian hyödyntämiseen sähköverkon infrastruktuurin parantamiseksi teknologiayritykset voivat vähentää ympäristövaikutuksiaan ja edistää siirtymistä puhtaaseen energiaan. 

Vihreään siirtymiseen liittyvät haasteet ja mahdollisuudet 

Datakeskuksilla on monia mahdollisuuksia siirtyä kestävämpiin käytäntöihin. Kuten mikä tahansa muukin kaupallinen kiinteistö, datakeskus voi siirtyä energiatehokkaampiin tuotteisiin hehkulampuista LVI-järjestelmiin ja muihin ratkaisuihin sekä kierrättää vanhoja laitteita ja käyttää niiden osia uudelleen jätteen vähentämiseksi. Nämä ovat vain muutamia mahdollisia keinoja.

Datakeskuksissa voidaan energiankulutuksen vähentämiseksi hyödyntää nestejäähdytysteknologioita perinteisten jäähdytysjärjestelmien sijaan. Lisäksi datakeskukset voivat käyttää generatiivisen tekoälyn ohjelmia tehottomuuksien tunnistamiseen ja toiminnan optimointiin. 

Paras mahdollisuus organisaatioille tehdä datakeskuksistaan vihreämpiä alkaa siitä, miten ne hankkivat tarvitsemansa sähkön. Vaikka suuri osa sähköverkon energiasta tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla, yritykset voivat pienentää hiilijalanjälkeään välttämällä riippuvuutta fossiilisista polttoaineista ja investoimalla vaihtoehtoiseen energiaan. 

Olipa kyse uusiutuvan energian, kuten aurinko- tai tuulivoiman, yhdistämisestä akkuenergiavarastointijärjestelmiin (BESS) tai ydinvoiman käyttämisestä, datakeskusten on arvioitava energiantarpeen hankintastrategiansa uudelleen.

Näihin mahdollisuuksiin liittyy kuitenkin kustannuksiin ja aikaan liittyviä haasteita. BESS-järjestelmien asennuksen ja ylläpidon ennakkokustannukset sekä ydinvoimalan käytön kustannukset saavat usein harkitsemaan asiaa tarkemmin, vaikka molempien pitkän aikavälin energiakustannukset ovat huomattavasti julkiseen sähköverkkoon tukeutumista pienemmät. 

Vaikka BESS-järjestelmät on helpompi asentaa ja ottaa käyttöön, ydinvoimalat voivat vaatia vuosikymmeniä perustamisesta varsinaiseen toimintaan. Suljettujen voimaloiden uudelleen avaaminen on vaikea tehtävä, sillä ydinvoimaan liittyvät tapahtumat ovat painuneet kollektiiviseen muistiin.

Näistä haasteista huolimatta nämä vaihtoehdot mahdollistavat datakeskusten siirtymisen kohti vihreämpää tulevaisuutta, ja molempien hyötyjen ja haittojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää päätöksentekijöille. 

Energiavaihtoehtojen arviointi: uusiutuvat energialähteet ja BESS nyt, ydinvoima myöhemmin  

BESS-ratkaisut ovat hyvä lähtökohta ja lähitulevaisuuden ratkaisu datakeskuksille, jotka haluavat siirtyä pois perinteisistä fossiilisista polttoaineista riippuvuudesta kohti vaihtoehtoisia energialähteitä. Uusiutuviin energialähteisiin yhdistettynä nämä järjestelmät tekevät enemmän kuin vain muuttavat datakeskukset vihreämmiksi – ne myös optimoivat kustannuksia, koska ne mahdollistavat sähköverkon mukautumisen tarjonnan ja kysynnän vaihteluihin.

BESS-järjestelmät voivat varastoida sähköä silloin, kun kustannukset ovat alhaiset, ja toimittaa tätä energiaa kulutushuippujen aikana. Näin ne tarjoavat jatkuvaa ja vakaata sähköä edullisemmin. Toisin kuin perinteiset energiansyötön mahdollistavat ratkaisut, BESS voi reagoida sähköverkon vaihteluihin lähes välittömästi, mikä parantaa sähköverkon kriittistä vakautta ja joustavuutta sekä mahdollistaa kriittisten kuormien, kuten datakeskusten, toiminnan ympäri vuorokauden.

Lisäksi akut tarjoavat varasähköä sähkökatkojen varalta, mikä parantaa entisestään käytettävyyttä ja järjestelmän luotettavuutta. BESS-järjestelmillä on keskeinen rooli tehokkaamman, vakaamman ja puhtaaseen energiaan perustuvan tulevaisuuden rakentamisessa, sillä ne tasapainottavat sähköverkon kuormitusta ja syöttävät sähköä täsmällisesti silloin, kun sitä tarvitaan. Näin ne auttavat datakeskuksia saavuttamaan kestävyystavoitteensa tinkimättä suorituskyvystä tai saatavuudesta.

Vaikka lämpötapahtumiin liittyy turvallisuushuolia, lämpökarkaaminen – tilanne, jossa BESS-järjestelmien litiumioniakkujen lämpötila nousee nopeasti ja aiheuttaa tulipaloja – on harvinaista. Käytössä on kehittyneitä teknologioita akun suorituskyvyn valvomiseksi ja tällaisten tapahtumien estämiseksi, mikä varmistaa järjestelmän turvallisuuden ja luotettavuuden.

BESS-järjestelmien hyödyntäminen on datakeskuksille järkevä tapa säilyttää energiaomavaraisuus ja edistää siirtymistä puhtaaseen energiaan. Turvallisuustoimien huomioiminen ja vaatimustenmukaisuusstandardien noudattaminen voivat ehkäistä mahdollisia turvallisuusongelmia tulevaisuudessa. 

Toinen datakeskusten harkittava vaihtoehto on ydinvoima, esimerkiksi pienten reaktoreiden hyödyntäminen ja käytöstä poistettujen voimaloiden uudelleen avaaminen rakennusajan säästämiseksi. Tämä tarjoaa luotettavaa energiaa, sillä ydinvoimalat voivat toimia täydellä kapasiteetilla – lähes 90-prosenttisesti – kuukausien ajan kerrallaan.

Ydinenergia ei aiheuta kasvihuonekaasupäästöjä, joten se on varteenotettava vaihtoehto organisaatioille, jotka haluavat pienentää hiilijalanjälkeään. Pienten reaktorien rakentaminen tai käytöstä poistettujen voimalaitosten uudelleen avaaminen on kuitenkin pitkä prosessi, ja niiden käyttöönotto voi kestää vuosia. Kun organisaatiot odottavat näiden reaktorien ja voimalaitosten käynnistymistä, BESS-ratkaisut toimivat tämän välivaiheen energiantuotannon mahdollistajina ja auttavat energiayhtiöitä täydentämään uusiutuvia energialähteitä sekä tarjoamaan tasaista ja luotettavaa energiaa. 

Energia on kallis resurssi, eikä datakeskusten energiantuotannon tarvitse olla joko–tai-tilanne. BESS-ratkaisut auttavat datakeskuksia saavuttamaan ympäristötavoitteensa jo tänään, samalla kun ydinvoima säilyy varteenotettavana vaihtoehtona tulevaisuutta varten. Uusiutuviin energialähteisiin yhdistettynä BESS-ratkaisut voivat viitoittaa tietä uusiutuvien energialähteiden mahdollistamaan tulevaisuuteen ja auttaa luomaan perustan energianlähteiden monipuolistamiselle, kun ydinvoimaan perustuva tulevaisuus koittaa.

Ydinvoima tarjoaa pidempikestoista perusvoiman tukea, ja yhdessä varmistuksena toimivan BESS-järjestelmän kanssa nämä teknologiat varmistavat, että sähköverkko säilyy häiriönsietokykyisenä ja mukautuvana muuttuvien tarpeiden mukaan. Ydinvoima tarjoaa vakaata, pitkän aikavälin energiansaantia, kun taas akut tuovat tarvittavaa joustavuutta lyhyen aikavälin tarpeiden täyttämiseen ja tekevät energiankulutuksesta tehokkaampaa. 

Kestävän kehityksen kilpailuetu

BESS-järjestelmien, uusiutuvan energian ja ydinvoiman tuomien ympäristöhyötyjen lisäksi nämä vaihtoehtoiset energialähteet tarjoavat myös kilpailuetua datakeskuksiin nähden, jotka eivät ryhdy toimiin ja ovat edelleen riippuvaisia fossiilisista polttoaineista.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että kestävä kehitys on nykyään tärkeä näkökohta B2B-ostajille, joten ne, jotka eivät ole halukkaita muuttamaan datakeskuksiaan vihreiksi toiminnoiksi, jättävät rahaa pöydälle. Investoimalla puhtaaseen energiaan organisaatiot täyttävät ESG-sitoumuksensa, houkuttelevat uusia asiakkaita ja asemoituvat tehokkaasti suhteessa kilpailijoihin, jotka eivät ole vastanneet tähän haasteeseen. 

Vihreään energiaan siirtyminen ei ainoastaan säästä organisaatioilta kustannuksia heti, vaan vähentää myös liiketoiminnan muiden osa-alueiden menoja. Esimerkiksi osaajien hallinta on kallis liiketoimintaprosessi. Kun 10 % datakeskusten tehtävistä on edelleen täyttämättä ja datakeskusten kysyntä kasvaa, osaajien saatavuus on ratkaisevan tärkeää menestyksen kannalta. Kun 69 % työssäkäyvistä aikuisista haluaa työnantajiensa investoivan kestävän kehityksen toimiin, organisaatiot voivat säilyttää kilpailukykynsä osaajien houkuttelemisessa pitämällä kiinni sitoumuksistaan vihreään siirtymään.

Sitoutuminen kestävään kehitykseen ei ole vain eettisesti oikea päätös, vaan se on myös paras valinta kustannusten vähentämiseen ja kilpailijoiden edellä pysymiseen.

Siirtyminen vihreisiin datakeskuksiin antaa yrityksille energiariippumattomuuden liiketoimintansa pyörittämiseen ja parantaa asiakasluottamusta, brändin mainetta ja toiminnan tehokkuutta. Investointi vihreisiin datakeskuksiin on oikea valinta, kun halutaan edetä kohti innovatiivista, kestävää ja teknologiaa hyödyntävää kannattavaa tulevaisuutta. 

Tilaa The CTO Clubin uutiskirje ja lue lisää teknologia-alan kestävästä kehityksestä.

Himanshu Khurana
Himanshu Khurana is the CTO of Powin, a global energy storage platform provider. With a 20+ year tenure in technology leadership, his career has been a continuous journey of innovation in industrial IoT, software, control systems, and digital transformation. Starting as a PhD and Principal Research Scientist in cybersecurity, focusing on control systems and smart grid, his academic roots laid the groundwork for a comprehensive understanding of technology's potential in real-world applications. The transition from academia to the corporate world in 2011, starting at Honeywell’s Global Research Labs, was a pivotal moment. His work in cybersecurity, video analytics, and control systems allowed him to apply academic insights to practical, real-world challenges. As the CTO and VP of Honeywell’s Building Solution business unit, his role expanded to encompass global strategy and digital transformation. Khurana's leadership in these areas was instrumental in bringing to market innovative solutions and services for Smart Buildings and Smart Cities, enhancing IoT platforms, and fostering strategic technology partnerships.
Follow the author:

You may also like