データセンターにとって CUE (炭素使用効率) は何を意味しますか

さまざまな業界にわたるデジタルトランスフォーメーションの急速な成長と、5G、人工知能、モノのインターネットなどの新技術の広範な適用により、社会でより多くのデータが生成されています。 データセンターは、さまざまな業界で情報システムが機能するためのデジタル基盤として機能し、経済および社会環境において不可欠な重要インフラとなり、デジタル経済の発展において重要な役割を果たしています。 ただし、データセンターは大量のエネルギーを使用し、大量の排出物を生成します。 これに取り組むには、排出量を削減し、それがどれだけ持続可能であるかを確認するための優れた対策が必要です。 そこで登場するのが、炭素使用効率 (CUE) 指標です。

グリーングリッドは、データセンターにおける IT エネルギー消費単位あたりの温室効果ガス (GHG) 排出量を算出するために、2010 年に炭素使用効率 (CUE) 指標を導入しました。 これは、炭素排出量の観点からデータセンターの持続可能性を評価するための ISO/IEC 30134-8 の一部となっています。 CUE は炭素強度に似ており、スコープ 1 とスコープ 2 の両方の排出量を考慮しますが、電力使用効率 (PUE) と同様に IT 負荷で割られます。 この指標は、データセンターの二酸化炭素排出量を測定し、二酸化炭素排出量の持続可能性を評価する効果的な方法を提供します。

グリッド電力を使用する場合の CUE を計算するには、その地域で公開されている政府データに基づいて炭素排出量を計算できます。 敷地内で発電された電力を使用する場合、理想的には、地域のメーターからの実際の排出データを使用する必要があります。 ただし、発電機メーカーからの排出量と燃料源のデータを計算に使用することもできます。

CUEの計算式は以下の通りです。

CUE 比率が低いほど二酸化炭素排出量が低いことを意味し、データセンターにおける二酸化炭素利用効率が高いことを示します。 理想的な CUE 値は {{0}.0 で、データセンターの運用中に二酸化炭素が排出されないことを示します。

CUE は、データセンターが依存するエネルギー源に応じて大きく異なることに注意することが重要です。 再生可能エネルギー源を利用したデータセンターは、化石燃料電力に依存するデータセンターと比較して、同じ PUE であっても CUE が低いのが一般的です。

2021年、中国は政府活動報告書に「カーボン・ピーキング」と「カーボンニュートラル」の概念を導入した。 カーボンピーキングは、二酸化炭素排出量を2030年までにプラトーに到達させ、ピークに達した後は徐々に減少させることを目指している。 カーボンニュートラルとは、生産過程で発生する二酸化炭素を植林や省エネルギーなどによって相殺し、二酸化炭素の「ゼロエミッション」を達成することです。 気候変動と戦う世界的な取り組みと中国の「ダブルカーボン」戦略に合わせて、データセンター業界はエネルギー効率レベルを継続的に改善し、再生可能エネルギーの使用を増やし、カーボンニュートラルの早期達成に努めています。

液体冷却技術が成熟するにつれて、浸漬冷却、コールド プレート液体冷却、スプレー液体冷却などのさまざまな液体冷却方式がデータ センターに適用されることが増えています。 近年、液体冷却以外にもデータセンターの冷却方法が多様化しています。 間接蒸発冷却や磁気浮上チラーなどの新たな冷却方法は、新しいオプションを提供します。 データセンターでは、複数の冷却方法を組み合わせるのが一般的になっています。

無停電電源装置 (UPS) の効率も、データセンター配電ベンダーにとって重要な市場となっています。 効率が 97% を超える高効率 UPS が標準とみなされます。 低負荷率のモジュール式 UPS は、データセンターの効率において高電圧直流電源を上回っており、高周波 UPS がデータセンターの配電におけるエネルギー効率の最適なソリューションの 1 つになる可能性があることを示しています。

同時に、技術の継続的な発展により、無停電電源装置 (UPS) もデータセンター配電プロバイダーが競争する重要な市場になりました。 Huawei、Vertiv、Kehua、ABB、Schneider など、配電業界の国内外の大手企業は、この分野で対応する製品レイアウトを持っています。 現在、ハイエンド UPS 業界では、97% を超える効率を達成することが「基本動作」とみなされています。 低負荷率では、モジュラー UPS を使用したデータセンターの効率が高電圧直流電源の効率を上回ったことは注目に値します。 筆者の見解では、技術開発の動向を考慮すると、高周波 UPS はデータセンターの配電におけるエネルギー消費量の削減と効率の向上に最適なソリューションの 1 つになる可能性が高いと考えられます。

データセンターの運用中、IT 機器は大量の余分な熱を発生します。 ヒートポンプ技術を利用してこの余剰熱を回収、再利用することは、データセンターで多くの応用が見出され、将来が期待されています。 大まかな推定では、中国北部地域のデータセンターで回収可能な余剰熱の合計は約 10 GW であり、理論的には約 3 億平方メートルの建物の暖房をサポートします。 アリババの青島湖データセンター、テンセントの天津データセンター、チャイナテレコムの重慶クラウドコンピューティング基地、万国データの北京第3データセンター、UCloudの烏蘭茶部クラウドコンピューティングセンターなど、中国の多くのデータセンターはすでに熱回収技術を導入しており、両方のデータセンターに暖房を提供している。データセンターの内部および周囲のエリア。

前述したように、データセンターの冷却は全体のエネルギー消費量の 20% 以上を占めます。 データセンターを水中に展開し、海水の温度を利用してデータセンターから発生する熱を放散すると、エネルギー消費が大幅に削減され、データセンター運用におけるさまざまな指標の最適化に貢献できます。

中国では、HIGHLANDER が水中データセンター (UDC) の概念を最初に導入し、水中データセンターの 3 つの主要な利点を特定しました。

まず、UDC は水中に設置され、不活性ガスが充填されているため、火災の危険がありません。

第二に、UDC は水中の位置では目立たないため、正確な外部位置特定が不可能になります。

第三に、UDC を継続的に 24- 時間監視することで、データセンターの潜在的な損傷や侵入を効果的に防ぐことができます。

水中データセンターには、エネルギー節約と安全性の両方において独自の利点があります。 ただし、地理的要因の影響を大きく受けるため、海に近い場所で建設する必要があります。 ネットワーク インフラストラクチャの現状では、水中データ センターは主にホット データの計算、ウォーム/コールド データの保存、特に機械学習やビデオ レンダリングに従事するユーザーなど、低遅延要件を持つユーザーにサービスを提供するのに適していると著者は考えています。沿岸都市では。

要約すると、データセンターが環境に与える影響を軽減するには、多様な計画が必要です。 エネルギー効率の高い機器、再生可能エネルギー源を使用し、資源の使用方法を改善することは、重要な戦略です。 これらのソリューションを適用することで、データセンターはエネルギー使用を大幅に削減し、運用方法を改善し、持続可能であることに専念していることを示すことができます。 環境への責任に対する注目が高まり、エネルギー費用が増加するにつれ、データセンターの環境への影響を削減することはもはや選択肢ではなく、必須となっています。 持続可能性に対して包括的なアプローチをとることで、データセンターは経済的および環境的な利点を獲得し、他の業界のモデルとして機能します。