Centra danych jako nowa ekologia: Jak zrównoważony rozwój ukształtuje przyszłość technologii

Discover how to deliver better software and systems in rapidly scaling environments. Join our Community

Wraz z gwałtownym wzrostem wykorzystania generatywnej sztucznej inteligencji centra danych mierzą się z rosnącym zapotrzebowaniem na energię, co skłania firmy do poszukiwania zrównoważonych rozwiązań, takich jak energia odnawialna i systemy magazynowania energii w bateriach (BESS). Dzięki możliwościom oferowanym przez BESS w zakresie natychmiastowego wykorzystania ekologicznej energii przedsiębiorstwa mogą łączyć odpowiedzialność środowiskową ze wzrostem napędzanym przez sztuczną inteligencję, jednocześnie spełniając oczekiwania klientów i pracowników dotyczące zrównoważonego funkcjonowania.

data centers are the new green featured image

Nadeszła druga rocznica ChatGPT, a przedsiębiorstwa w pełni angażują się w generatywną sztuczną inteligencję. Badania firmy Deloitte wykazały, że prawie dwie trzecie przedsiębiorstw już zwiększa swoje inwestycje w generatywną sztuczną inteligencję. Inwestycje te obejmują kluczowy składnik sukcesu AI: centra danych. 

Centra danych zasilają współczesne przedsiębiorstwa. Przechowują i przetwarzają dane, które zapewniają działanie infrastruktury IT, dzięki czemu mają kluczowe znaczenie dla sukcesu firmy. Choć centra danych nie są nowym rozwiązaniem, ogromna ilość energii potrzebna do opracowywania i wdrażania generatywnej sztucznej inteligencji zwiększa zużycie energii i koszty, a jednocześnie obciąża już przestarzałą krajową sieć energetyczną. 

W porównaniu z wyszukiwaniami w Google pojedyncze zapytanie w ChatGPT wymaga do przetworzenia niemal 10 razy więcej energii elektrycznej. Zgodnie z badaniami firmy McKinsey, aby nadążyć za obecnym tempem wdrażania AI, zapotrzebowanie centrów danych na energię do końca dekady ma wzrosnąć trzykrotnie względem obecnej mocy, zwiększając się z 3–4% całkowitego zapotrzebowania na energię w USA do około 11–12% w 2030 roku. 

Pomimo wpływu na środowisko przedsiębiorstwa będą nadal inwestować w generatywną sztuczną inteligencję. Aby sprostać temu wyzwaniu, branża technologiczna musi znaleźć sposoby na zrównoważone wdrażanie AI. Od odnawialnych źródeł energii po wykorzystanie technologii do usprawniania infrastruktury sieci energetycznej — organizacje technologiczne mogą ograniczyć swój wpływ na środowisko i wspierać transformację w kierunku czystej energii. 

Wyzwania i możliwości związane z ekologiczną transformacją 

Centra danych mają wiele możliwości przejścia na bardziej zrównoważone praktyki. Podobnie jak w przypadku każdej innej nieruchomości komercyjnej, centra danych mogą przejść na bardziej energooszczędne produkty — od żarówek po systemy HVAC i inne rozwiązania — a także poddawać recyklingowi stare urządzenia w celu ponownego wykorzystania części i ograniczenia ilości odpadów, by wymienić tylko kilka metod.

W centrach danych organizacje mogą wykorzystywać technologie chłodzenia cieczą zamiast tradycyjnych systemów chłodzenia, aby zmniejszyć zużycie energii. Ponadto centra danych mogą używać programów generatywnej sztucznej inteligencji do identyfikowania nieefektywności i optymalizowania operacji. 

Najlepsza możliwość ekologicznej transformacji centrów danych zaczyna się od sposobu, w jaki pozyskują one energię. Choć znaczna część energii z sieci pochodzi z paliw kopalnych, przedsiębiorstwa mogą zdecydować się na zmniejszenie śladu węglowego poprzez unikanie zależności od paliw kopalnych dzięki inwestycjom w alternatywne źródła energii. 

Niezależnie od tego, czy chodzi o połączenie energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna lub wiatrowa, z rozwiązaniami do magazynowania energii w akumulatorach (BESS), czy o wykorzystanie energii jądrowej, centra danych muszą przemyśleć na nowo swoją strategię pozyskiwania energii.

Jednak możliwości te wiążą się z wyzwaniami dotyczącymi kosztów i czasu. Początkowe koszty instalacji i utrzymania systemów BESS oraz koszty eksploatacji elektrowni jądrowej często skłaniają do wstrzymania się z decyzją, mimo że długoterminowe koszty energii w obu przypadkach są znacznie niższe niż koszty polegania na publicznej sieci energetycznej. 

Choć systemy BESS są łatwiejsze w konfiguracji i eksploatacji, elektrownie jądrowe mogą potrzebować dziesięcioleci od rozpoczęcia projektu do faktycznego uruchomienia. Ponowne otwieranie zamkniętych elektrowni to trudna walka z powszechną pamięcią o wydarzeniach związanych z energią jądrową.

Pomimo tych wyzwań opcje te pozwalają centrom danych zmierzać ku bardziej ekologicznej przyszłości, a zrozumienie zalet i wad obu rozwiązań ma kluczowe znaczenie dla osób podejmujących decyzje. 

Ocena opcji energetycznych: odnawialne źródła energii i BESS teraz, energia jądrowa później  

Rozwiązania BESS stanowią doskonały punkt wyjścia i rozwiązanie na najbliższą przyszłość dla centrów danych, które chcą odejść od zależności od tradycyjnych paliw kopalnych i przejść na alternatywne źródła energii. W połączeniu z odnawialnymi źródłami energii systemy te nie tylko sprawiają, że centra danych stają się bardziej ekologiczne — optymalizują również koszty, umożliwiając sieci dostosowywanie się do wahań podaży i popytu.

Systemy BESS mogą magazynować energię elektryczną, gdy koszty są niskie, a następnie dostarczać ją w okresach szczytowego zapotrzebowania, zapewniając ciągłe, stabilne zasilanie po niższym koszcie. W przeciwieństwie do tradycyjnych rozwiązań umożliwiających korzystanie z energii systemy BESS mogą niemal natychmiast reagować na wahania w sieci, zapewniając jej kluczową stabilność i elastyczność oraz umożliwiając nieprzerwane działanie odbiorników o krytycznym znaczeniu, takich jak centra danych.

Ponadto akumulatory zapewniają zasilanie awaryjne w przypadku przerw w dostawie energii, dodatkowo zwiększając czas sprawności i niezawodność systemu. BESS odgrywa kluczową rolę w budowaniu bardziej wydajnej, stabilnej i czystej przyszłości energetycznej poprzez równoważenie obciążeń sieci i dostarczanie energii elektrycznej dokładnie wtedy, gdy jest potrzebna, pomagając centrom danych osiągać cele zrównoważonego rozwoju bez obniżania wydajności ani dostępności.

Choć istnieją obawy dotyczące bezpieczeństwa związane ze zdarzeniami termicznymi, niekontrolowany wzrost temperatury — podczas którego akumulatory litowo-jonowe w systemach BESS doświadczają gwałtownego wzrostu temperatury prowadzącego do pożarów — występuje rzadko. Zaawansowane technologie monitorują działanie akumulatorów i zapobiegają takim zdarzeniom, zapewniając bezpieczeństwo i niezawodność systemu.

Wykorzystanie systemów BESS to rozsądny sposób na utrzymanie przez centra danych niezależności energetycznej i wspieranie transformacji w kierunku czystej energii, a uwzględnienie środków bezpieczeństwa poprzez przestrzeganie norm zgodności może zapobiec potencjalnym problemom z bezpieczeństwem w przyszłości. 

Inną opcją, którą powinny rozważyć centra danych, jest energia jądrowa, na przykład wykorzystanie małych reaktorów i ponowne uruchomienie wycofanych z eksploatacji elektrowni w celu skrócenia czasu budowy. Zapewnia to niezawodną energię, ponieważ elektrownie jądrowe mogą działać z pełną mocą — blisko 90% — przez wiele miesięcy z rzędu.

Energia jądrowa nie emituje gazów cieplarnianych, co czyni ją realną opcją dla organizacji dążących do zmniejszenia swojego śladu węglowego. Jednak budowa małych reaktorów lub ponowne uruchomienie wycofanych z eksploatacji elektrowni jest długotrwałym procesem i może zająć lata. Podczas gdy organizacje czekają na uruchomienie tych reaktorów i elektrowni, rozwiązania BESS pełnią w tym okresie funkcję czynnika umożliwiającego transformację energetyczną, pomagając przedsiębiorstwom użyteczności publicznej zwiększać udział odnawialnych źródeł energii i zapewniać stałe, niezawodne dostawy energii. 

Energia jest kosztownym zasobem, a zasilanie centrów danych nie musi być wyborem typu „albo–albo”. Rozwiązania BESS pomagają centrom danych już dziś realizować cele związane z ekologią, podczas gdy energia jądrowa pozostaje realną opcją na przyszłość. W połączeniu z odnawialnymi źródłami energii rozwiązania BESS mogą utorować drogę przyszłości opartej na energii odnawialnej, pomagając przygotować się do dywersyfikacji energetycznej, gdy nadejdzie era energii jądrowej.

Energia jądrowa zapewnia dłuższe wsparcie podstawowego obciążenia, a w połączeniu z BESS jako zabezpieczeniem technologie te zagwarantują odporność i zdolność sieci do dostosowywania się do zmieniających się potrzeb. Energetyka jądrowa zapewnia stabilne, długoterminowe dostawy energii, podczas gdy baterie wprowadzają elastyczność niezbędną do zaspokajania krótkoterminowego zapotrzebowania i zwiększania efektywności zużycia energii. 

Konkurencyjna przewaga zrównoważonego rozwoju

Poza korzyściami dla środowiska, jakie przynoszą systemy BESS, energia odnawialna i energia jądrowa, te alternatywne źródła zapewniają również przewagę konkurencyjną nad centrami danych, które nie podejmują działań i nadal polegają na paliwach kopalnych.

Badania wykazały, że zrównoważony rozwój jest obecnie jednym z najważniejszych czynników branych pod uwagę przez nabywców B2B, co oznacza utratę potencjalnych przychodów przez tych, którzy nie chcą przekształcić swoich centrów danych w ekologiczne obiekty. Inwestując w czystą energię, organizacje realizują swoje zobowiązania ESG, przyciągają nowych klientów i skutecznie pozycjonują się względem konkurentów, którzy nie sprostali temu wyzwaniu. 

Przejście na ekologiczne rozwiązania nie tylko pozwala organizacjom uzyskać oszczędności kosztów już na początku, ale także ogranicza wydatki w innych obszarach działalności. Na przykład zarządzanie talentami jest kosztownym procesem biznesowym. Przy 10% nieobsadzonych stanowisk w centrach danych oraz rosnącym zapotrzebowaniu na centra danych dostęp do talentów będzie kluczowy dla osiągnięcia sukcesu. Gdy 69% pracujących dorosłych chce, aby ich pracodawcy inwestowali w działania na rzecz zrównoważonego rozwoju, organizacje mogą utrzymać konkurencyjność w obszarze pozyskiwania talentów, realizując swoje zobowiązania dotyczące ekologicznej transformacji.

Zaangażowanie w zrównoważony rozwój to nie tylko właściwa decyzja etyczna — to także najlepszy wybór pozwalający ograniczyć koszty i wyprzedzić konkurencję.

Przejście na ekologiczne centra danych zapewnia przedsiębiorstwom niezależność energetyczną niezbędną do zasilania działalności biznesowej, a także zwiększa zaufanie klientów, poprawia reputację marki i efektywność operacyjną. Inwestowanie w ekologiczne centra danych to właściwy wybór, by zmierzać ku innowacyjnej, zrównoważonej i rentownej przyszłości opartej na technologii. 

Zapisz się do newslettera The CTO Club, aby dowiedzieć się więcej o zrównoważonym rozwoju w branży technologicznej.

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: