绿色数据中心 ： 脱碳的机会

VIEWPOINT 2023 绿色数据中心：适用于 Decarboniz 可持续开发 供电机会AUTHORS JorgeAbril-Martorell 数据中心行业的能源消耗占世界1%以上的力量 消费量，预计到2030年将达到8%，根据国际能源署的说法。 欧盟的目标是到2050年实现气候中立，数据中心可以为这一目标做出重大贡献。 伊比利亚，目标是战略云区域 超大规模和其他云玩家，拥有所有绿色数据中心选址的关键因素，提供对可持续投资者有吸引力的市场 供电项目。 路易斯·德尔·巴里奥·卡斯特罗 曼努埃尔·桑佩德罗胡安·卡洛斯·伯纳尔 马修·汉弗莱斯 克里斯蒂娜·奥利维拉·桑切斯 数据中心的作用在脱钩 较低的数据中心能源需求 欧盟设定了一个雄心勃勃的目标，即实现到2050年碳中和，其中包括 净零温室气体(GHG)排放。电力部门负责大约三个- 全球温室气体排放量的四分之一，使其气候变化的最大贡献者。 随着电力需求的增加 未来几十年，实现欧盟的目标将需要能源生产的转变， 运输和消费系统。 政府、公司和投资者将需要共同努力实现脱碳 能源系统。例如，可再生能源是清洁能源转型的核心，但是 他们需要需求管理解决方案，如更新的电网、热泵和 电池和其他储能解决方案。 数据中心托管市场是60亿欧元欧洲工业（约66亿美元） 预计未来四年复合年增长率为7% 多年来，由超大规模和采用先进的计算技术 像人工智能，互联网 事物和区块链。增加支持政府通过税收优惠或能源补贴也在推动数据量 需要转移和存储。许多企业努力高效运营 内部数据中心面临的高带宽需求和需求 增强数据安全性。 数据中心能耗来了 从五个主要来源:(1)冷却保持温度最佳；(2)服务器和存储运行计算工作负载并存储数据 (例如，硬盘/磁带驱动器)；(3)网络硬件 （交换机、路由器、光缆、防火墙）； （4）电源转换能源，如供应系统、变压器和配电 单位；和（5）照明。 数据中心每消耗约200太瓦 全球每年小时（TWh），其中约90TWh直接归因于三个最大的 hyperscalers：Amazon、Microsoft和Google。数据中心能源需求预计将增加 到2030年约为15倍，达到预计总量的8％电力需求。气候变化，股东 压力和与可持续性相关的法规正在推动供应商寻找清洁能源 为他们的数据中心供电的替代方案。 只有新的托管构建包含能源效率和整体可持续性实践将确保稳健的运营和 gridconnections.Thus,asetofsustainable 设计元素和施工实践 保护能源和限制浪费正在纳入行业： -可再生能源。转向24/7 无碳能源，同时保持能力以适应不断变化的能源需求那天。 我们的分析表明，主要增长数据中心的机会在国家/地区低托管密度( 每100,000个人托管网站)。对于例如，西班牙的托管密度为 0.3倍，葡萄牙的托管密度为0.2倍。这代表了一个极好的机会 企业和投资者利用这些市场和支持他们的增长。 -备用电源和发电机。Shiftfrom 柴油到氢气和锂电池，使用高级软件自动管理 供大于求时过剩。 -用水。先进的冷却系统使用非饮用水或无水冷却。 数据中心也可以参与水- 补货计划。 -热回收。重复使用“废”热以加热建筑物、住宅和其他设施 与当地能源供应商合作。 -存储和芯片效率。增加 通过新型计算机提高效率，数据存储和网络。 -圆形设计。寻求可持续发展设计和施工策略旨在 减少与土地清理相关的浪费或制造和运输 建筑材料。考虑使用回收材料和电子废物，包括与那些在次要材料的合作 市场，将现有建筑物改造成数据中心，和/或使用预制 模块化结构。 当提供商提供额外服务时，如作为托管或软件即服务，提供商负责更大的能量 costs.Havinggreateraccesstorenewableenergy 消息来源将允许它为这些服务定价更具竞争力。这在历史上一直是 像AWS和谷歌这样的超大规模程序，但是最近的一些欧洲项目依赖于 关于托管开发商建造他们的设施，有时与 确保工程公司完成 设施符合超大规模程序的能源标准。 -业务连续性。控制潜在来源数据中心中断、安全问题和 安全问题(例如，自动化和预测性分析以减轻气候和安全风险)。 提供者的观点 要了解绿色数据中心可以发挥的作用播放，重要的是要考虑整个数据中心生态系统，包括 数据中心提供的服务会影响其能量约束(见图1)。例如， 如果数据中心仅提供托管服务， 它的能源需求会更低。这就是承运人 像Equinix和InterxionFunction这样的酒店，主要是在他们的设施中租用空间。客户是 负责获得所需的能量 运行其硬件和软件，使能源成本是选择设施时的关键因素。 图1.数据中心提供的服务影响其能源约束 的好处 绿色数据中心 数据中心与能源网集成并为社区的需求做出贡献因此，他们有潜力 在稳定电网方面发挥积极作用。数据中心能耗涨跌互现, 倾向于在工作时间达到高峰。数据中心可以利用可再生能源来创造更平坦的 profile(seeFigure2).However,whenrenewable 能源不足以满足需求，电力需求应补充 能源储存、水力或生物质等技术/ 沼气。如上所述，根据服务 由数据中心的所有者交付，这可能是所有者或客户/租户的问题。 无论哪种方式，能够管理即将到来的供应来自各种可再生能源的可能 对双方都有利。 软件即服务(SaaS) Applications 平台即服务(PaaS) 基础设施即服务(IaaS) 基础设施 Hosting 特定于企业的数据中心 托管 共享/通用 个性化/量身定制 服务的个性化 来源：ArthurD.Little 图2.典型的数据中心日均能耗 可再生能源总量 客户需求 商店/ 向市场出口 混合发电(可再生 &不可再生能源) 0123456789101112131415161718192021222324 一天中的一小时 来源：ArthurD.Little，GuidehouseInsights 数据中心行业可以为 更稳定、更经济的能源系统 并降低成本。数据中心可以利用太阳能和风能等可再生能源 能源来创建一个能源供应配置文件，更适合客户需求： -在需求高峰期 不可再生资源价格更高，绿色能量可以发挥作用。 这种方法让数据中心进入一个恒定的，清洁能源供应，由尖端支撑 储能解决方案。例如，电池可以在低期间捕获多余的能量 需求并在高峰时段或电网期间释放停机以确保不间断的操作。 地理 考虑因素 -可再生能源产生的剩余电力源可以存储或引导回 网格。 -可调度技术（例如，电池）可以帮助数据中心管理可再生能源 用品。 鉴于世界不断升级的电力需求和极端天气事件带来的新挑战， 将数据中心连接到太阳能和/或风电场可能是改变游戏规则的策略。去年夏天，英国经历了电网的脆弱性 由于温度飙升。几个 医院面临IT中断时，甲骨文不得不由于热量，关闭了两个数据中心。在 大约在同一时间横跨大西洋，Dominion 美国最大的公用事业公司之一能源公司表示，它很难满足 弗吉尼亚州的数据中心集群。 转向可再生能源不仅 减少对环境的影响，它还确保面对电网时可靠的电源 气候变化和其他因素造成的破坏。 要使用这种方法取得成功，数据中心必须寻找拥有丰富可再生能源的地点 资源。在这个观点中，我们使用西班牙作为例如。西班牙很有能力接收和 分发数据，这就是为什么数据的数量中心在过去的几个显著增加 年，总共达到74个，有28个中心在建设或计划。有四个原因 这个地区正在成为数字中心预计将继续增长： 1.海底电缆连接。西班牙通过最大的连接到美洲 海底电缆(Marea、Ellalink和Grace 料斗)，将其定位为关键目的地用于交通互连。我们期望这 跨大西洋航线大幅增长 (流量达到每秒691TB 到2031年)，主要由内容提供商推动新型潜艇的增长和部署 电缆。地中海连接，包括 像2Africa这样的新电缆，最近在西班牙，美杜莎有望提供 连接东欧。 2.光纤网络高度发达。西班牙 有一个高度发达的黑暗和明亮的纤维基础设施网络覆盖其整个 领土，促进从 数据中心到传输网络。在 在过去的几年里，这个市场已经成为由于竞争越来越活跃 来自电信服务提供商Lyntia，集成在几个回程/骨干网络中， 新投资者的进入(例如，美国公司KKR 投资于Reintel)，以及开发像Axent这样的西班牙公司促进数据中心之间的连接 和顶级超大规模程序。2023年，公共铁路运营商ADIF表示有兴趣 创建一个利用电流和 未来的高速铁路轨道演变(以及沿轨道延伸的光纤)，提供 数据传输需求的新路线。 3.越来越多的需求从超大规模。西班牙正成为战略云 区域由AWS、Meta、和谷歌，所有这些都宣布 该地区的投资计划(见图3)。Hyperscalers认为伊比利亚是完美的为地中海和北部服务的枢纽 非洲国家由于因素上面提到的和可用性 价格合理的土地(下面更多)。 图3.西班牙数据中心市场概况 4.消费者通信的发展 和企业数字化计划。西班牙 具有73%的FTTH渗透率(光纤到 家)，而欧洲其他地区的这一比例为65%。 5G部署将覆盖75%的人口 到2025年，85%的企业已经申报数字化计划。 附加关键变量 数据中心的集成机会取决于关于它的位置和环境 这些变量包括： -气候和天气。气候条件(例如，平均温度)很重要，影响 冷却需求和确定可靠的绿色能源生产水平(风、阳光)。 -接近光纤网络。数据中心需要连接到光纤传输网络， 所以靠近基础设施和海底着陆点很重要。 -能源发电厂。要启用绿色能源供应和允许可再生资产 杂交（如太阳能、风能）数据中心必须靠近可再生能源工厂 如果可能的话，与一个集成。 -土地价格。房地产是一个关键要素数据中心业务模式:访问 负担得起的土地是优化利润的关键边距。 关键数据中心概述 在欧洲（MWs，2022H1） 西班牙数据中心 安装功率预测(MWs) 电流供应 正在建设中的IT力量 2022年（H1 ）Under 120 615 伦敦 866 建筑 或计划 Total 735 法兰克福 530 阿姆斯特丹 434 +2.000MW 襟翼市场 项目 巴黎 318 都柏林 144 o/w505MWin 马德里&110在巴塞罗那 马德里& 巴塞罗那1 120 615 735 EquinixCyrusOne Microsoft Interxion 指南针 NabiaxStoneshield 梅林 Properties 托尔股票 Data4Others Location Alcobendas/HospitaletdelLlobregat2Alcobendas 圣塞巴斯蒂安·德洛斯·雷耶斯/阿尔盖特/ 梅科 Madbit/机场/SantAdriá Madbit/机场AlcaládeHenares SanFernandodeHenares 赫塔菲/ZonaFrancaFuenlabrada GuadalixdelaSierra,马德里LasRozas/TresCantos/其他 Power MW 45 18 45 60 20 87.2 100 36 100 80 104 注：（1）Cáceres额外的120兆瓦Ingenostrum数据中心项目；Meta还宣布了托莱多的一个项目， AireNetworks在马拉加建立了一个数据中心；（2）RentaCorporación与Equinix 来源：ArthurD.Little，JLL，Colliers VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 在我们的例子中，西班牙，检查所有这些 boxes(seeFigure4).Thisisparticularlytruefor 伊比利亚地区（“UIbérica”），介于巴斯克地区，加泰罗尼亚和马德里 平均气温处于 规模。光纤可用性得到保证，有能源发电厂部署的机会， 房地产价格很低。 单个和两个绿