Datacenterkoeling: hoe je rekenkracht én duurzaamheid een boost kunt geven

Ronald van Veen

19-10-2021

Datacenterkoeling: hoe je rekenkracht én duurzaamheid een boost kunt geven

De maatschappij heeft tijdens de pandemie een hoop gevraagd van datacenters en de digitale infrastructuur. Over het algemeen zijn die hoge verwachtingen waargemaakt. Datacenters worden echter steeds groter. Dit is nodig om aan de groeiende vraag naar rekenkracht en digitale diensten te voldoen. Waar datacenters vijf jaar geleden zo’n 10 tot 20 megawatt aan energie verbruikten, is er nu sprake van maar liefst 100 tot 200 MW.

Veel van de grootste nieuwe datacenters worden gebouwd door aanbieders van colocatiediensten, waarbij klanten ruimte en rekenkracht in het datacenter huren, en hyperscale datacenterexploitanten, zoals Google, Amazon en Microsoft. Ondertussen zullen nieuwe energie-intensieve technologieën zoals mobiele 5G-netwerken, artificial intelligence en high performance computing nog hogere eisen aan datacenters stellen. Maar de uitdagingen houden daarmee niet op. Datacenterexploitanten staan onder groeiende druk van klanten, overheden en toezichthouders om meer te doen met minder. Er wordt van hen gevraagd om meer rekenkracht te bieden en tegelijkertijd hun energieverbruik en CO2-uitstoot terug te dringen.

De efficiëntie van koelingssystemen is van cruciaal belang voor het indammen van onder andere energie- en waterverbruik. Ontwikkelingen op het gebied van koelingstechnologie behoorden tot de belangrijkste onderwerpen van het Vertiv Data Center Cooling Innovation Forum, waaraan vertegenwoordigers van Vertiv, CBRE, Uptime Institute en Green Mountain deelnamen.

Datacentertrends

Een belangrijke trend in de datacentermarkt is de toename van het aantal bedrijven dat colocatiediensten bij een externe partij betrekt in plaats van een eigen datacenter te bezitten. Een andere trend is het experimenteren met grid balancing services. Dit houdt in dat bedrijven extra omzet genereren door energie terug te leveren aan het elektriciteitsnetwerk.

Overheidsinstellingen zagen zich tijdens de coronacrisis gedwongen om hun personeel tussen datacenters over te plaatsen. In veel landen maakten datacenters deel uit van de lijst van essentiële sectoren/diensten. Dit prominentere publieke profiel van datacenters betekent ook meer kritische aandacht voor hun impact op de samenleving en het milieu. De datacentermarkt is booming en uit op meer terrein. Hierdoor kunnen de grond- en woningprijzen omhoog schieten en kan het elektriciteitsnet sterker worden belast. Overheden beginnen ook steeds meer oog te krijgen voor de CO2-voetafdruk van de sector. Datacenters zijn goed voor circa één procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik. Sommige experts houden echter de mogelijkheid open dat dit percentage in werkelijkheid hoger ligt.

Duurzaamheidsnormen

Wat energie-efficiëntie betreft is er geen gebrek aan standaarden en normen. Een voorbeeld hiervan is de Europese Gedragscode voor energie-efficiëntie in datacenters. Daarnaast zijn initiatieven voor zelfregulering van de datacenterbranche een stap in de goede richting. Eén daarvan is het “Climate Neutral Data Centre Pact” van Europese datacenterexploitanten en leveranciers van cloudinfrastructuren. Zij zeiden toe ervoor te zorgen dat Europese datacenters in 2030 klimaatneutraal zijn, en ondertussen doen steeds meer bedrijven de toezegging om hun CO2-uitstoot terug te dringen. Microsoft heeft zelfs beloofd dat het in 2030 koolstofnegatief zal zijn. Dat houdt in dat het softwarebedrijf meer CO2 uit de atmosfeer haalt dan dat het produceert.

Koelingstechnologie

Technologische doorbraken zoals vloeibare koeling kunnen bijdragen aan een reductie van de CO2-uitstoot van datacenters. Vloeibare koeling vereist aanzienlijk minder energie voor het koelen van datacenters dan het gebruik van lucht. Bovendien kan het bijdragen aan energie-efficiëntere rekenkracht met hoge dichtheid. Deze technologie bevindt zich echter nog in de kinderschoenen en wordt momenteel nog niet op brede schaal ingezet. De verwachting is dat het gebruik hiervan de komende drie jaar snel zal groeien.

Volgens een recent onderzoeksrapport valt er ook een sterke groei te verwachten van nieuwe vormen van vloeibare koeling. Dit zijn onder meer immersion cooling, waarbij servers en andere IT-apparatuur worden ondergedompeld in koelvloeistof in tanks, en direct-to-chip, waarbij vloeibare koelstof rechtstreeks aan computerchips in datacenterapparatuur wordt aangeleverd. De verwachting is dat het gebruik hiervan tussen 2020 en 2024 zal verdubbelen.

Groene stroom

Sommige datacenters wijzen ons de weg, bijvoorbeeld Green Mountain. Deze voormalige sterk beveiligde opslagfaciliteit voor munitie van de NAVO die in de Noorse bergen is verstopt, werd omgevormd tot een datacenter dat volledig op waterkracht draait. Recentelijk is dit datacenter nog groener gemaakt door het opwaarderen van zijn technologieën voor thermisch- en energiebeheer.

Er zijn twee belangrijke vragen over de energie-efficiëntie die aan datacenterexploitanten gevraagd moeten worden: “Hoeveel energie gebruik je momenteel?” en “Hoe efficiënt zetten je datacenters energie om in rekenkracht?”. Desondanks zijn al deze technologische doorbraken en initiatieven voor zelfregulering waarschijnlijk niet genoeg. Overheden en toezichthouders in alle delen van de wereld zullen nieuwe wet- en regelgeving inzake milieu en energie-efficiëntie voor de sector moeten introduceren. Dit is namelijk geen kwestie van of, maar van wanneer.

De behoefte aan een duurzame koelingsinfrastructuur wordt aangewakkerd door de wensen van klanten en de eisen van de wet- en regelgeving. Doorbraken zoals vloeibare koelstof kunnen datacenterexploitanten helpen om hieraan tegemoet te komen. Om meer te weten te komen over dit onderwerp, kun je het volledige online evenement on demand terugkijken.

Auteur: Ronald van Veen (foto), Technical Solutions Architect bij Vertiv

Terug naar nieuws overzicht
Datacenters