Internetul modern se bazează pe infrastructuri tehnologice solide, aflate adesea în spatele cortinei – printre acestea, centrele hyperscale au ajuns să susțină principalele fluxuri de date, fiind elementul central pentru servicii cloud, aplicații critice și comunicare globală. Totuși, această dezvoltare rapidă vine cu cerințe energetice considerabile, ceea ce pune presiune pe industrie pentru găsirea unor soluții durabile.
Descoperă din rândurile de mai jos mai multe despre structura, funcționarea și provocările energetice ale centrelor hyperscale, precum și câteva exemple și soluții concrete care folosesc surse sustenabile de energie pentru funcționare eficientă pe termen lung!
Ce sunt centrele hyperscale?
Centrele hyperscale sunt facilități de mari dimensiuni create pentru gestionarea eficientă a unui volum mare de informații digitale. Acestea acoperă uneori suprafețe de peste 10.000 de metri pătrați și aduc împreună sute de mii de servere care pot procesa, stoca sau distribui date pentru rețele globale.
Spre deosebire de centrele de date standard – care deservesc companii, bănci sau instituții locale – centrele hyperscale răspund unor operatori globali precum furnizorii de cloud, rețele sociale sau platforme de streaming video. Potrivit estimărilor din 2023, consumul total al acestor facilități a depășit 350 TWh anual, cu perspective să atingă 1.050 TWh până în 2025. Date recente arată că cererea actuală de servicii cloud și AI accelerează această tendință. Citește mai multe în acest articol: Piaţa de centre de date va exploda în următorii cinci ani!
Arhitectura modulară permite extinderea rapidă a capacității, în funcție de solicitare. Prin această organizare, operatorii pot monta servere suplimentare în timp scurt, păstrând serviciile operaționale 24/7. Un exemplu practic îl reprezintă centrele implementate de companii precum Google sau Amazon, care servesc milioane de utilizatori simultan.
Consumul energetic al centrelor de date de tip hyperscale și provocările specifice
Centrele hyperscale sunt facilități de mari dimensiuni create pentru gestionarea eficientă a unui volum mare de informații digitale. Acestea acoperă uneori suprafețe de peste 10.000 de metri pătrați și aduc împreună sute de mii de servere care pot procesa, stoca sau distribui date pentru rețele globale.
Spre deosebire de centrele de date standard – care deservesc companii, bănci sau instituții locale – centrele hyperscale răspund unor operatori globali precum furnizorii de cloud, rețele sociale sau platforme de streaming video. Potrivit estimărilor din 2023, consumul total al acestor facilități a depășit 350 TWh anual, cu perspective să atingă 1.050 TWh până în 2025. Date recente arată că cererea actuală de servicii cloud și AI accelerează această tendință. Citește mai multe în acest articol: Piaţa de centre de date va exploda în următorii cinci ani!
Arhitectura modulară permite extinderea rapidă a capacității, în funcție de solicitare. Prin această organizare, operatorii pot monta servere suplimentare în timp scurt, păstrând serviciile operaționale 24/7. Un exemplu practic îl reprezintă centrele implementate de companii precum Google sau Amazon, care servesc milioane de utilizatori simultan.
Consumul energetic al centrelor de date de tip hyperscale și provocările specifice
Centrele hyperscale au un consum ridicat de energie, generat atât de funcționarea continuă a serverelor, cât și de necesitatea sistemelor de climatizare. În multe cazuri, răcirea echipamentelor reprezintă 40–50% din consumul total al unui centru de date, procent ce variază în funcție de densitatea infrastructurii și tehnologiile utilizate. Contextul devine cu atât mai relevant cu cât, doar în prima jumătate a anului 2024, investițiile în centrele de date din Europa au înregistrat o creștere de 168% față de perioada similară a anului anterior, potrivit unui studiu Knight Frank.
De exemplu, un rack de servere dedicat aplicațiilor de inteligență artificială poate atinge rapid consumuri de peste 60 kW, necesitând soluții speciale de răcire. În Irlanda, guvernul a impus restricții privind conectarea de noi centre la rețeaua energetică, tocmai din cauza impactului crescut asupra infrastructurii. În România, noi investiții importante apar din partea unor operatori globali, determinând piața să urmeze o traiectorie ascendentă.
Factori care alimentează creșterea consumului
- Popularizarea aplicațiilor bazate pe inteligență artificială și volumului de machine learning, care folosesc servere de mare performanță.
- Expansiunea industriei de streaming video și gaming online.
- Extinderea infrastructurii cloud pentru companii și instituții publice.
- Volume tot mai mari de date procesate în timp real.
Soluții sustenabile pentru alimentarea centrelor de date hyperscale
Operatorii centrelor urmăresc reducerea consumului convențional de energie, integrând surse regenerabile și tehnologii eficiente. Acest lucru se reflectă și în strategii la nivel internațional și local.
Resurse de energie regenerabilă implementate
- Panouri fotovoltaice: oferă energie electrică din radiația solară, reduc dependența de sursele tradiționale și scad amprenta de carbon. Centrele pot amplasa panouri pe acoperișuri sau terenuri adiacente, folosind sisteme scalabile. Un studiu asupra proiectelor dezvoltate de Eneria evidențiază creșterea interesului pentru astfel de soluții în România. Vezi detalii despre panouri fotovoltaice!
- Energie eoliană: în zone propice, turbinele asigură o parte a necesarului energetic. Integrarea sursei eoliene se realizează atât la nivel local cât și într-un mix, conectat la sistemul național.
- Biogaz și hidrogen verde: centrele utilizează generatoare pe bază de biogaz pentru a complementa energia solară sau eoliană, cu impact redus asupra mediului. Noile sisteme au capacitatea de a folosi hidrogen regenerabil, în special pentru backup energetic.
- Stocarea în baterii: bateriile cu mare capacitate, inclusiv module Li-Ion, preiau sarcina atunci când sursele regenerabile nu produc la nivel optim. Acestea gestionază echilibrul între consum și producție, asigurând alimentarea continuă a echipamentelor sensibile.
Avantajele tranziției către energie sustenabilă
- Diminuează emisiile de carbon și nivelul poluării.
- Oferă protecție împotriva creșterilor imprevizibile de preț la energie convențională.
- Optimizează costurile pe termen lung.
- Îmbunătățesc imaginea responsabilă a companiei.
Totuși, operatorii gestionează variabilitatea producției și trebuie să implementeze sisteme automate de echilibrare, care să combine eficient sursele disponibile.
Soluții sustenabile pentru alimentarea centrelor de date hyperscale
Operatorii centrelor urmăresc reducerea consumului convențional de energie, integrând surse regenerabile și tehnologii eficiente. Acest lucru se reflectă și în strategii la nivel internațional și local.
Resurse de energie regenerabilă implementate
- Panouri fotovoltaice: oferă energie electrică din radiația solară, reduc dependența de sursele tradiționale și scad amprenta de carbon. Centrele pot amplasa panouri pe acoperișuri sau terenuri adiacente, folosind sisteme scalabile. Un studiu asupra proiectelor dezvoltate de Eneria evidențiază creșterea interesului pentru astfel de soluții în România. Vezi detalii despre panouri fotovoltaice!
- Energie eoliană: în zone propice, turbinele asigură o parte a necesarului energetic. Integrarea sursei eoliene se realizează atât la nivel local cât și într-un mix, conectat la sistemul național.
- Biogaz și hidrogen verde: centrele utilizează generatoare pe bază de biogaz pentru a complementa energia solară sau eoliană, cu impact redus asupra mediului. Noile sisteme au capacitatea de a folosi hidrogen regenerabil, în special pentru backup energetic.
- Stocarea în baterii: bateriile cu mare capacitate, inclusiv module Li-Ion, preiau sarcina atunci când sursele regenerabile nu produc la nivel optim. Acestea gestionază echilibrul între consum și producție, asigurând alimentarea continuă a echipamentelor sensibile.
Avantajele tranziției către energie sustenabilă
- Diminuează emisiile de carbon și nivelul poluării.
- Oferă protecție împotriva creșterilor imprevizibile de preț la energie convențională.
- Optimizează costurile pe termen lung.
- Îmbunătățesc imaginea responsabilă a companiei.
Totuși, operatorii gestionează variabilitatea producției și trebuie să implementeze sisteme automate de echilibrare, care să combine eficient sursele disponibile.
Tehnologiile noi care optimizează consumul centrelor de date hyperscale
Centrele hyperscale integrează, pe lângă sursele regenerabile, sisteme și inovații tehnice ce optimizează considerabil utilizarea energiei și asigură stabilitatea operațională.
UPS dinamic + grup electrogen: Sursele UPS dinamice Active Power, cu arhitectură paralelă online, filtrează armonicile, stabilizează tensiunea și lucrează împreună cu grupurile electrogene pentru protecție cu timp zero. Eficiența ridicată și forma de undă curată reduc pierderile pe lanțul de alimentare. Există și module containerizate CPM, plug and play, care combină UPS dinamic cu grup electrogen pentru scalare rapidă.
UPS static modular cu baterii adecvate încărcării: UPS-urile statice ABB acoperă 0,35 kVA până la 1.500 kVA, inclusiv variante modulare. Pot utiliza VRLA, NiCd sau Li-ion, ceea ce permite dimensionare corectă, randamente bune la sarcini parțiale și durată de viață optimă.
Trigenerare pe gaz pentru răcire: După IT, răcirea este al doilea mare consumator. Grupurile pe gaz în configurații de trigenerare produc simultan electricitate și frig pentru climatizare, ceea ce scade energia electrică cerută de chillerele tradiționale și ridică eficiența globală a sitului.
Cogenerare pe gaz și biogaz: Instalațiile CHP livrează electricitate și căldură recuperată din motoare și gaze de eșapament. Căldura poate fi folosită pentru apă caldă sau convertită în frig cu mașini de absorbție, reducând consumul total.
Integrarea fotovoltaicelor în mixul energetic: Panourile fotovoltaice pe acoperiș sau copertine pot acoperi o parte din sarcina diurnă și pot stabiliza costul pe kWh, mai ales în combinație cu UPS și generatoare pentru continuitate.
Generatoare pe biodiesel: Alimentarea grupurilor diesel cu biodiesel reduce amprenta de carbon fără a schimba arhitectura de back-up, util când cerințele de decarbonizare devin stricte.
Generator pe hidrogen pentru back-up curat: GEH2 produce energie fără emisii locale de CO2, NOx sau particule. Nivelul scăzut de zgomot și pornirea instant permit scenarii de back-up curate sau hibride împreună cu surse regenerabile.
Conectivitate, monitorizare și mentenanță proactivă: Contracte de service, control la distanță, intervenții 24/7 și piese disponibile prin platforme dedicate. Operarea predictivă și reglajele fine mențin randamentele aproape de specificații și previn pierderile energetice.
Proiectare și dimensionare corectă: Eneria oferă proiectare la cheie, evaluări energetice și integrarea UPS cu generatoarele, astfel încât pornirea grupurilor în aproximativ 15 secunde să fie acoperită fără întreruperi și fără supradimensionare. Right-sizing înseamnă mai puține pierderi la sarcini parțiale.
Răcirea poate reprezenta aproximativ 40 până la 50 la sută din consumul unui centru de date, de aceea trigenerarea și recuperarea căldurii au impact direct în scăderea consumului total.
Cadrul de reglementare și inițiative la nivel european
Operatorii din Europa respectă reglementările prevăzute de Directiva privind eficiența energetică (EED). Documentul impune monitorizarea regulată a consumului și raportarea progresului. Obiectivul Uniunii Europene: ca 42,5% din consumul total să provină din surse regenerabile până în 2030.
Directiva creează un cadru clar pentru:
- Investiții rapide în resurse regenerabile.
- Accelerarea adoptării de panouri fotovoltaice și proiecte de stocare.
- Tranziție progresivă către centre cu emisii zero.
Centrele care ating aceste standarde obțin avantaje clare: evită costuri suplimentare, protejează mediul și îmbunătățesc percepția publicului și a partenerilor instituționali.
Cererea pentru date va crește odată cu dezvoltarea rapidă a serviciilor de streaming în rezoluție ridicată, a AI și aplicațiilor de tip blockchain. Aceasta va amplifica nevoia de soluții avansate pentru eficiență energetică.
Tehnologii precum răcirea hibridă, bateriile Li-Ion cu management digital și mixul sistemic de surse alternative devin deja practici la scară largă. Operatorii din piețele emergente, inclusiv România, vor beneficia de adoptarea rapidă a acestor inovații datorită poziției favorabile și accesului la infrastructură nouă.
Pentru a-și menține competitivitatea, companiile realizează că un mix echilibrat de reglementări, parteneriate strategice și investiții în energie verde aduce beneficii atât la nivel operațional, cât și la nivelul responsabilității de mediu.
Pentru detalii suplimentare privind soluțiile noastre energetice, contactează echipa Eneria România!
