CTS Uutiskirje

 

Suomessa palvelimiin virtaa vihreää energiaa

Eurooppaan arvioidaan rakennettavan vuoteen 2020 mennessä 60 uutta isoa datakeskusta. Suomi on aktiivisesti mukana kilpailussa saadakseen osan näistä sijoittumaan Suomeen. Yhden konesalin energiankulutus vastaa jopa 50 000 eurooppalaisen omakotitalon käyttämää energian määrää.

Konesalien energiankulutus kasvaa edelleen jyrkästi. McKinseyn tutkimusten mukaan konesalien energiankulutus tulee kaksinkertaistumaan vuodesta 2015 vuoteen 2020. Ennusteen mukaan vuonna 2020 konesalien energiankulutus vastaa noin seitsemää prosenttia maailman koko sähköenergiankulutuksesta. Vastaavaa osuutta ennustetaan myös Suomeen vuoteen 2020 mennessä. 

Palvelimet on usein mitoitettu suurimman mahdollisesti tarvittavan käyttötarpeen mukaan. Vajaakäytön johdosta noin 20 % konesalien sähköenergiasta menee hukkaan. Tällaisten palvelimien käyttökustannukset jäävät helposti huomaamatta, jos kyseessä on monen yrityksen yhdessä hallinnoima datakeskus.

Sähkönjakelu ja varmennettu sähkönsyöttö

Konesalien virranjakelu on turvattava kaikissa olosuhteissa. Varmuusvaatimukset edellyttävät energiaa kuluttavia varajärjestelmiä, joka useimmiten taataan kahden virtalähteen järjestelmällä sisältäen kahdennetut virranjakelun paneelit sekä sähkönsyötön varmistuslaitteet UPS:t.

Energiankulutusta voi vähentää korkean hyötysuhteen virtalähteillä, jolloin jäähdytystarve pienenee. Yksi vaihtoehto on tasasähkö.

- Tällä hetkellä vaihtosähkö on kustannustehokkain tapa siirtää sähköä paikasta toiseen, sanoo sähköinsinööri Sakari Untinen CTS Engtecistä.

Sähkökatkoksen tai muun häiriön varalle on palvelinkeskuksissa varauduttu UPS-laitteilla, jotka varmistavat virranjakelun keskeytyksettömän jakelun. Energiankulutuksen kannalta oleellista on UPS-laitteiden hyötysuhde, joka uusimmissa järjestelmissä on noin 95-99% prosenttia.

Energiankulutuksen hävikki on suurimmillaan, kun kuormitus on pieni mitoitustehoon verrattuna. Hävikkiä voidaan pienentää UPS-järjestelmän modulaarisella rakenteella, jonka ansiosta käytössä on vain tarvittava määrä UPS-laitteistoa.

Fingridin kriteerein jokainen Suomen kantaverkon liityntäpiste on kahdennetun syötön päässä. Keskimääräinen vuotuinen katkoaika per liittyjä on 4-6 minuuttia. Asia kannattaa Suomeen tulevien palvelinkeskusyhtiöiden huomioida, UPS-laitteiden kattavuutta kannattaa harkita. Sähkön tuotantotasapaino on hyvä alueellisesti.

Suomessa palvelimiin virtaa vihreää sähköä

Konesalit kuluttavat runsaasti sähköä. Valtaosa siitä käytetään itse palvelinten virraksi, lisäksi tietokonelaitteistojen muodostaman lämmön jäähdyttäminen vaatii yleensä paljon energiaa.

Suomi on sitoutunut noudattamaan kansainvälisiä ilmastosopimuksia. Ympäristöystävällisyys näkyy kotimaisten energiayhtiöiden toiminnassa. Useimmat tuottavat vaihtoehdoksi vihreää energiaa ja sähkön ostaja voi itse valita, millä tuotantomuodolla tuotettua sähköä hän ostaa.

Tärkeimmät sähkön tuotannon energialähteet Suomessa ovat ydinvoima, vesivoima, kivihiili, maakaasu, puupolttoaineet ja turve. Suomessa on noin 120 sähköä tuottavaa yritystä ja noin 400 voimalaitosta, joista yli puolet on vesivoimalaitoksia. Maan sähköntuotanto on moneen muuhun Euroopan maahan nähden varsin hajautettua. Monipuolinen ja hajautettu sähkön tuotantorakenne lisää sähkön hankinnan varmuutta.

Voimalaitosten polttoainevalikoima tukee osaltaan erinomaisesti kansallisia ilmasto- ja energiastrategioita. Tavoitteina ovat kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen ja energiatehokkuuden parantaminen

Yksi merkittävimpiä etuja Suomeen sijoittuvalla data center –yhtiöllä on mahdollisuus valita energialähteekseen vihreää energiaa.

Ympäristöystävällisiä tuotantomuotoja

Suomessa sähköä tuotetaan runsaasti biopolttoaineilla, jotka ovat uusiutuvia eivätkä näin lisää ilmakehän hiilidioksidikuormaa. Sähköstä lähes kolmannes tuotetaan yhteistuotantona lämmöntuotannon yhteydessä, jolloin polttoaineen energiasisältö käytetään mahdollisimman tarkkaan hyödyksi. Jopa 90 % polttoaineen energiasta saadaan muutettua sähköksi ja lämmöksi.

Tuulivoima on puhdas ja turvallinen energiamuoto ja yksi ympäristöystävällisimmistä tavoista tuottaa sähköä. Tuulivoima on kotimaista, lähellä tuotettua energiaa. Vesivoimaa tuotetaan Suomen sadoilla vesistöalueilla sijaitsevilla vesivoimalaitoksilla.

Sähköä voi ostaa joko lähisähkönä paikallisilta tai valtakunnallisilta energiayhtiöiltä, toisaalta yhteispohjoismainen tarjonta voi tukea sähkönhankintatarpeisiin varautumista. Esimerkiksi Haminassa toimiva Google ilmoitti joulukuussa 2015 ostaneensa Pohjois-Ruotsin Maevaaran vastavalmistuneen tuulipuiston koko sähköntuotannon. Tuotanto riittää kattamaan Haminan palvelinkeskuksen koko sähköntarpeen.

Hukkalämmön hyödyntäminen

Konesalien globaali energiankulutus vastaa 1,5 kertaa New Yorkin energiankulutusta. Jos käytetystä energiamäärästä suurin osa siirtyisi takaisin yhdyskunnan lämmitykseen, olisi sillä merkittävät vaikutukset sekä energiasäästönä että hiilijalanjäljen pienenemisenä.

Venäläisen hakukoneyhtiö Yandexin Mäntsälän datakeskuksen ensimmäinen vaihe valmistui viime vuoden lopussa. Se tuottaa jatkossa mm. internet- ja pilvipalveluja, karttapalveluja sekä sähköpostipalveluja Yandex Corporationin tarpeisiin yksityishenkilöille. Datakeskuksen hukkalämmön Yandex myy Mäntsälän Sähkölle. Hukkalämpö korvaa jo alkuvaiheessa puolet kaukolämmön tuotantoon tarvittavasta maakaasusta ja lämmittää noin tuhannen omakotitalon lämmitystä vastaavan määrän.

Hukkalämpö vähentää myös Mäntsälän Sähkön maakaasun tarvetta, jonka verotus on kalliimpi energiavaihtoehto. Hukkalämmöllä on myös pienempi hiilijalanjälki. Kun maakaasun korvataan hukkalämmöllä, vähentää se kaukolämmön tuotannon hiilidioksidipäästöjä noin 40 prosenttia.

Aalto-yliopiston tutkimusten mukaan palvelinkeskuksen kuluttama sähkö muuttuu lämpöenergiaksi lähes sataprosenttisesti. Data centerien lämmön hyötykäyttöä ei Suomessa tehdä kuin pienessä mittakaavassa. Sähkön alhainen hinta on johtanut siihen, että yritykset eivät välttämättä investoi vihreään teknologiaan. Investoinnit maksavat kuitenkin itsensä takaisin vuodessa tai kahdessa tehostuneen energiankulutuksen ansiosta.

CTS Engtecissä on parhaillaan työn alla hukkalämmön hyödyntämistä koskeva selvitys.

 

Lähteet: McKinsey 2008
Energiateollisuus ry
Motiva: Energiatehokas konesali
Työ- ja elinkeinoministeriön tiedotteet