Singapore on jo pitkään ollut Aasian ja Tyynenmeren alueen datakeskusten keskus, ja sen datakeskusten kapasiteetti on lähes 400 MW. Laskentatehon kysyntä pysyy korkealla verkkokaupan, tekoälyn, hybridityöskentelyn ja muiden toimialojen digitalisaatiohankkeiden kasvun ansiosta. Tämän seurauksena Singaporen datakeskusala on hiljattain elpynyt, kun uusien datakeskusten rakentamista koskeva kielto kumottiin. Viranomaiset ottavat nyt vastaan hakemuksia uusien laitosten rakentamiseksi, mutta asettavat niille tiettyjä ympäristökestävyyttä koskevia vaatimuksia.
Tietokeskukset kuluttavat runsaasti resursseja, kuten sähköä ja vettä. Kun otetaan huomioon Singaporen resurssirajoitukset sekä maan sitoutuminen täyttämään vuoden 2015 Pariisin sopimuksen mukaiset velvoitteensa, tietokeskusten kehittämisen Singaporessa on paitsi vastattava Singaporen digitaalitalouden kasvaviin tarpeisiin myös oltava kestävällä pohjalla.
Nämä kaksi tavoitetta voidaan saavuttaa kehittämällä kestävän kehityksen kannalta alan parhaita datakeskuksia – erityisesti resurssitehokkuuden ja hiilidioksidipäästöjen vähentämisen osalta – ja samalla edistämällä Singaporen taloudellisia ja strategisia tavoitteita.
Kun ryhdymme rakentamaan kestävämpiä datakeskuksia Singaporessa, on otettava huomioon useita seikkoja.
Polku kohti kestävyyttä – jäähdytykseen käytettävän veden kulutuksen minimointi
Tietokeskusten kaksi suurinta energiankulutuksen lähdettä ovat tietokonepalvelimet ja jäähdytysjärjestelmät. Singaporen lämpimän ilmaston vuoksi tietokeskusten jäähdyttäminen on merkittävä haaste ja erityisen energiaintensiivinen tehtävä verrattuna muualle sijoitettuihin tietokeskuskeskittymiin.
Tietokeskusten jäähdytys korkean lämpötilan alueilla voi toisinaan aiheuttaa suurta vedenkulutusta. Veden saatavuus on haaste, joka ei koske ainoastaan Singaporen kaltaisia resurssipulasta kärsiviä maita, vaan on ilmastonmuutoksen vaikutusten vuoksi maailmanlaajuinen ongelma. Ilmastomuutokset voivat vaikuttaa merkittävästi vesivarojen saatavuuteen ja laatuun, mikä johtaa huomattaviin vaihteluihin.
Maailman nykyisen ilmastokriisin vuoksi datakeskusten on optimoitava jäähdytysjärjestelmiensä vedenkulutus ja vähennettävä hukkaa. Vaihtoehtoisia menetelmiä ovat esimerkiksi ilman talteenottojärjestelmien käyttö tai datakeskusten jäähdyttäminen suoralla ilmanvaihdolla ja/tai haihtumattomalla lämmönpoistolla. Kuten edellisessä artikkelissani korostin, Singaporen erinomainen ilmanlaatu viittaa siihen, että suora ilmanvaihtojäähdytys on tutkittava toteuttamiskelpoinen vaihtoehto.
Alla olevassa taulukossa esitetään joitakin PUE-arvoja, joita voimme saavuttaa erilaisilla jäähdytysmenetelmillä ja -ratkaisuilla. Alla olevassa kuvassa esitetään innovatiivinen jäähdytysratkaisu Singaporessa, jossa PUE-arvo alle 1,2 voidaan saavuttaa jopa ASHRAE:n suosittelemissa rakennusvaatimuksissa. Monet ratkaisut tai jäähdytysarkkitehtuurit voivat vähentää energiankulutusta ja PUE-arvoa merkittävästi nykyisiin normeihin verrattuna.
Selite:
IDEC – Epäsuora haihdutusjäähdytys
DOC – Suora ulkojäähdytys
HPC – Suurteholaskenta
Energiakulutuksen vähentäminen
Useimmat datakeskukset saavat sähkönsä paikallisesta sähköverkosta. Tämä kuormittaa kuitenkin kaupunkien sähköverkkojen kapasiteettia, ja viranomaiset ympäri maailmaa seuraavat yhä tarkemmin datakeskusten sähkönkulutusta vastauksena maailmanlaajuisiin sähköpulaan ja verkkojen kapasiteettirajoituksiin.
Tietokeskukset voivat toimia vastuullisina toimijoina Singaporen sähköverkossa. Ne voivat esimerkiksi hyödyntää energiavarastointijärjestelmiään osallistuakseen Singaporen energiamarkkinaviranomaisen (EMA) apupalvelumarkkinoille. Tähän voivat kuulua kysyntäjousto- ja huippukuormituksen tasaamisohjelmat, joilla pyritään vähentämään verkon kuormitusta kysynnän ollessa suurta. Esimerkiksi Microsoft ja Eaton Irlannissa käyttävät UPS-järjestelmiä syöttääkseen sähköä verkkoon tarpeen mukaan.
Energiakulutuksen vähentäminen vähentää luonnollisesti myös sähköverkon kuormitusta. Viime vuonna julkaistujen uusien vaatimusten mukaisesti Singapore on asettanut uusille datakeskuksille velvoitteen, jonka mukaan niiden energiatehokkuusindeksi (PUE) saa olla enintään 1,3. Innovatiivisten ja alansa johtavien suunnitteluratkaisujemme ansiosta EdgeConneX-datakeskusten keskimääräinen PUE-arvo on vuonna 2021 1,27. Lue lisää vuoden 2021 kestävän kehityksen raportistamme.
Tietokeskusala on perinteisesti luottanut kaksoismuunnos-UPS-laitteisiin niiden koettujen luotettavuusetujen vuoksi. Singaporen sähkön saatavuus ja laatu ovat kuitenkin maailman johtavien suurkaupunkialueiden joukossa parhaimmillaan[1], minkä ansiosta myös verkkointeraktiiviset UPS-ratkaisut voidaan ottaa huomioon.
Line-Interactive-tyyppisen UPS-laitteen hyötysuhde on 98 %, kun taas perinteisten kaksoismuunnos-UPS-ratkaisujen hyötysuhde on 94 %. Tämä tarkoittaa, että laitteen tarvitsema syöttöteho on vastaavasti 4 % pienempi (tai että IT-kuormitusta voidaan lisätä 4 %).
Paikan päällä tuotetut uusiutuvat energialähteet, kuten aurinkopaneelit, eivät todennäköisesti vähennä merkittävästi datakeskusten energiankulutusta niiden suuren energiantarpeen, sijainti- ja ilmasto-olosuhteiden, fyysisten rajoitusten sekä kustannusten vuoksi. Datakeskusten energiantarpeen tyydyttämiseksi tarvitaan kattava lähestymistapa, joka sisältää energiatehokkaan suunnittelun ja vaihtoehtoisten uusiutuvien energialähteiden yhdistelmän.
Vaihtoehtoiset energialähteet
Perinteisten energialähteiden lisäksi alalla tutkitaan uusiutuvien energialähteiden käyttöä hiilijalanjäljen pienentämiseksi. Esimerkiksi Singaporessa on ryhdytty aktiivisiin toimenpiteisiin rakennusten ympäristöystävällisyyden parantamiseksi asentamalla aurinkopaneeleja.
Koska tuuli-, aurinko- ja geotermisen energian saatavuus on rajallista, Singaporen datakeskusten on löydettävä muita innovatiivisia tapoja pienentää hiilijalanjälkeään ja samalla vähentää paikalliseen sähköverkkoon kohdistuvaa kuormitusta. Tällä hetkellä Singaporen alan toimijat tutkivat vaihtoehtoisia ratkaisuja, kuten nesteytetyn vedyn infrastruktuurin kehittämistä datakeskusten energianlähteeksi.
Singaporessa on tutkittu myös muita vaihtoehtoja, kuten laajamittaisten aurinkoenergia- ja varastointilaitosten rakentaminen Indonesian naapurissa sijaitseville Riau-saarille, jotta saarille ja Singaporeen voitaisiin toimittaa sähköä. Singaporen tavoitteena on tuoda vuoteen 2035 mennessä 30 % energiastaan alueen puhtaasta energiasta.
Singaporen aseman vahvistaminen keskeisenä solmukohtana
Singapore on edelleen Aasian ja Tyynenmeren alueen datakeskusten keskus, sillä noin 60 % alueen datakeskuksista sijaitsee maassa. Täällä on datakeskuksille toimiva ekosysteemi, mikä johtuu nopeista verkkoyhteyksistä, digitaaliteknologian laajasta käyttöönotosta sekä alhaisesta luonnonkatastrofien riskistä.
Tietokeskusten kysynnän kasvaessa Singaporen on myös varmistettava, että kehitetään edelleen korkeatasoista osaamista ja keskeistä tietämystä, jotka tukevat ympäristöystävällisempien tietokeskusten kehittämistä.
Laajat koulutus- ja osaamisohjelmat uusille ja nykyisille työntekijöille hyödyntävät yrityksen maailmanlaajuista osaamista. On myös yleistä, että työntekijät kiertävät eri markkinoilla, mikä helpottaa tiedon siirtoa eri tiimien välillä ympäri maailmaa.
Singapore on erinomainen esimerkki siitä, miten rajoja yritetään jatkuvasti ylittää datakeskusten kestävyyden parantamiseksi. Yrityksenä, joka on kehittänyt ja toteuttanut ympäristöystävällisempiä datakeskuksia ympäri maailmaa, olemme innoissamme siitä, että saamme tehdä yhteistyötä eri sidosryhmien kanssa Singaporen digitaalitalouden kasvun tukemiseksi.
[1] SP-konsernin kestävän kehityksen katsaus, tilikausi 2020–2021