Соединённые Штаты активно занялись созданием инфраструктуры для выпуска водородных топливных элементов. Datacenter Dynamics сообщает, что Министерство энергетики страны выделило $750 млн на 52 проекта соответствующей тематики в 24 штатах. Предполагается, что они смогут снизить себестоимость водорода и увеличить объёмы поставок.

Проекты выделены в рамках закона, подписанного в 2021 году и предполагавшего выделение на инфраструктурные проекты $1 трлн. Как сообщают в министерстве, новый план обеспечат США рост возможности производства водородных топливных ячеек в объёме до 14 ГВт/год, а также электролизеров на 10 ГВт ежегодно — этого будет достаточно для выпуска 1,3 млн тонн чистого водорода каждый год.

Источник изображения: akitada31/pixabay.com

Средства распределят по шести направлениям: производство электролизеров, цепочка поставок для электролизеров, компоненты электролизеров, выпуск топливных ячеек, цепочка поставок для топливных ячеек, утилизация. В числе прочих получателем средства стала Plug Power, выпускающая топливные элементы. Ранее компания заявляла, что гиперскейлеры начнут внедрять водородные элементы для ЦОД в конце 2025 года. Речь, вероятно, о Google, Amazon и Microsoft.

Последняя уже внедрила водородную систему Plug Power мощностью 3 МВт в 2022 году. Ранее Microsoft заявила, что объединила усилия с Caterpillar, обеспечив питание ЦОД в течение 48 часов исключительно за счёт энергии, вырабатываемой ячейками производства Ballard Power Systems. Как Caterpillar, так и Ballard тоже стали получателями субсидий Министерства энергетики. Также деньги выделены 3M, General Motors, Nuvera и Robert Bosch.

Операторы ЦОД довольно давно присматриваются к топливным элементам, видя в них альтернативу дизельным электрогенераторам в качестве резервных источников питания. Не исключается, что такие ячейки в будущем могут стать и основными источниками питания.

Французский оператор дата-центров Data4 совместно с Университетом Париж-Сакле (University of Paris-Saclay) работает над созданием прототипа установки, позволяющей использовать «мусорное» тепло ЦОД для генерации возобновляемой энергии. По данным Computer Weekly, получать её будут не напрямую, а с соблюдением «зелёной» повестки — из выращиваемой биомассы.

В последнее время операторы нередко используют тепло ЦОД для обогрева бассейнов или теплиц и, например, разведения рыб и отопления домов. Но Data4 с партнёрами ищут альтернативу в формате «циркулярной экономики». Уже подписано соглашение о сотрудничестве, в рамках которого будут проводиться эксперименты с переработкой углекислого газа путём выращивания водорослей. Исследование показало, что захват CO₂ в этом случае может быть в 20 раз эффективнее, чем у деревьев.

Источник изображения: Zach Dyson/unsplash.com

Полученная биомасса будет применяться для источников «циркулярной» энергии, а также производства продуктов для различных отраслей промышленности. Новый проект, по словам организаторов, является ответом на необходимость утилизации тепла дата-центров. Прототип решения успешно функционирует, так что оператор намерен вывести его на индустриальный уровень. Проект, как ожидается, поможет улучшить продовольственную и энергетическую безопасность региона. Однако это потребует системного подхода и сотрудничества всех игроков в регионе Эссон, где действует Data4.

Попытки конвертировать отходы в топливо и полезные продукты предпринимаются регулярно. В декабре 2023 года появилась новость о намерении Microsoft обеспечить питание ЦОД в Сан-Хосе, используя биогаз.

Генеральный директор EQT Corp. Тоби Райс (Toby Rice) заявил, что проект газопровода Mountain Valley Pipeline, реализуемого Equitrans Midstream Corp., будет способствовать буму ИИ-технологий. Bloomberg сообщает, что EQT считается крупнейшим добытчиком природного газа в США и намерена приобрести Equitrans, ранее принадлежавшую ей же.

На юго-востоке США наблюдается стремительный рост спроса на мощности ЦОД для ИИ. При этом новый газопровод стоимостью $7,6 млрд позволит поддержать местное энергоснабжение, когда его строительство завершат во II квартале 2024 года. Газ будет поставляться из сланцевого бассейна Marcellus в Аппалачах — крупнейшем источнике топлива в Соединённых Штатах — в Вирджинию, где находится крупнейший в мире рынок ЦОД.

Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Equitrans является бывшим подразделением самой EQT, и речь фактически идёт об обратном выкупе за $5,5 млрд — это последняя из крупных сделок в индустрии нефте- и газопроводов. По данным Bloomberg, в EQT уверены, что сделка поможет стабилизировать цены, которые почти достигли трёхлетнего минимума. Ранее в EQT заявляли, что в ответ на падение цен сократят добычу. Объединённая компания сможет компенсировать растущие потребности в энергии и обеспечить более экоустойчивую генерацию электричества благодаря замене угольного топлива газом. Кроме того, увеличится экспорт на международный рынок СПГ, где цены традиционно выше, чем на национальном рынке.

Equitrans отделилась от EQT в 2018 году, а её обратный выкуп, по мнению экспертов, может свидетельствовать о том, что американский рынок ископаемого топлива, возможно, возвращается к вертикальной интеграции активов и операций, от производства до транспортировки и переработки. Сделку по покупке Equitrans, вероятно, закроют в IV квартале 2024 года. В результате акционеры EQT должны будут получить порядка 74 % акций объединённой компании.

Компания Sidewalk Infrastructure Partners (SIP), основанная Alphabet, учредила новый бизнес Verrus, который займётся строительством «экологически оптимизированных» дата-центров. Silicon Angle сообщает, что новая структура построит сеть ЦОД с резервным питанием от АКБ — для размещения ИИ-моделей и выполнения других задач.

Sidewalk появилась в 2019 году в результате развития проектов «умного города». Компания участвует в многочисленных инфраструктурных инициативах, включая программы по переработке отходов, развитию телекоммуникаций и созданию энергосистем. Имеется даже собственное дочернее предприятие по строительству дорог для автономных машин.

Дата-центры Verrus, оптимизированные для обеспечения экоустойчивости, как заявляется, станут активами находящихся поблизости сообществ, а не «постоянными и негибкими причинами истощения» локальной инфраструктуры. В ЦОД Verrus упор сделан на более аккуратно использование энергетических ресурсов. Например, учитывается тот факт, что некоторые приложения должны работать круглосуточно, а другие активны лишь периодически — разные типы нагрузок будут выполняться в отдельных секциях дата-центров.

Источник изображения: Sidewalk Infrastructure Partners (SIP)

Электропитание будет общим для всех секций, но энергия будет распределяться между ними в необходимых пропорциях. Например, если одна из секций получает больше энергии, чем ей требуется, избыток будет отправлен серверам, которым действительно не помешает питание. Наконец, обещано использование передовых технологий охлаждения, но без уточнения, о чём именно идёт речь.

Компания намерена применять программную платформу собственной разработки для управления рабочими нагрузками клиентов и расходом энергии. Такая система, как сообщается, способна минимизировать углеродные выбросы при благоприятных условиях. Вместо резервных дизель-генераторов дата-центры Verrus будут полагаться на аккумуляторы, которые будут использоваться не только во время перебоев в местной энергосети, но и когда она слишком перегружена, чтобы не создавать дополнительную нагрузку.

Строительство каждого ЦОД обойдётсч в $1 млрд. Три первых объекта Verrus планирует завершить в Аризоне, Калифорнии и Массачусетсе, заработать они должны в 2026–2027 гг. Кампусы, по слухам, уже привлекли внимание потенциальных клиентов, включая гиперскейлеров — они могут стать целевой аудиторией проекта при поиске инвестиций. Пока Sidewalk привлекла $800 млн от Alphabet, пенсионного фонда Ontario Teachers’ Pension Plan и инвестиционной компании StepStone Group LP.

Компания Google, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, ищет руководителя для разработки новой стратегии по сокращению углеродного следа и достижения нулевых выбросов. Из-за стремительного развития технологий ИИ и платформ НРС нагрузка на дата-центры резко возросла, а поэтому прежние планы в области снижения вредного воздействия на экологию требуют пересмотра.

Google рассчитывает добиться нулевого углеродного выброса при энергоснабжении своих ЦОД и офисных кампусов к 2030 году. С этой целью реализуются различные инициативы. Компания, например, использует уникальные геотермальные электростанции, внедряет новые системы охлаждения, а также разрабатывает специализированные средства перераспределения нагрузок в ЦОД.

Источник изображения: Google

Теперь Google опубликовала объявление о поиске высококвалифицированного специалиста для разработки комплексного плана по сокращению выбросов CO₂ и круглосуточному обеспечению объектов безуглеродной энергией. К соискателям предъявляются высокие требования: степень бакалавра в области компьютерных наук, математики или соответствующей технической сфере. Необходим опыт управления проектами от 8 лет и опыт работы на руководящей должности от 5 лет. Требуются также навыки взаимодействия с вычислительной инфраструктурой и платформами, включая системы ИИ и машинного обучения.

Предпочтение будет отдаваться кандидатам, имеющим опыт разработки и реализации стратегий по сокращению выбросов парниковых газов, в том числе в секторе IT. Кроме того, приветствуется наличие глубоких знаний в области стандартов сокращения выбросов. Базовый диапазон заработной платы в США для этой должности с полной занятостью составляет от $160 тыс. до $246 тыс. в год плюс бонусы, льготы и пр. Конкретная цифра определяется фактическим местом работы и дополнительными факторами, включая профессиональные навыки и опыт.

В описании вакансии говорится, что будущему руководителю предстоит взаимодействовать с разными командами внутри Google для выработки долгосрочной стратегии и определения затрат на её реализацию.

В Южной Корее готовятся создать крупный кластер ЦОД ёмкостью 1 ГВт — кампус будет построен в провинции Канвондо (Gangwon ). По данным Datacenter Dynamics, площадка расположена близ населённых пунктов Каннын и Донхэ на востоке страны и потенциально сможет вместить до 50 объектов ёмкостью 20 МВт каждый.

Это будет уже второй кампус такой ёмкости, строительство которого запланировано в Южной Корее. В прошлом году власти анонсировали создание крупного комплекса, включающего до 25 ЦОД по 45 МВт, в провинции Южная Чолла (South Jeolla). Эти дата-центры будут строиться поэтапно до 2037 года, первая фаза предусматривает возведение пяти объектов и подстанции мощностью 300 МВт к 2027 году.

Источник изображения: Daniel Bernard/unsplash.com

Как сообщают отраслевые источники, корейское Министерство торговли, промышленности и энергетики (Ministry of Trade, Industry, and Energy) поддержало проект и поможет использовать энергию, генерируемую кластером электростанций региона. В провинции находятся несколько угольных и атомных электростанций, но у них есть проблемы с транспортировкой энергии на дальние расстояния и другие ограничения.

По словам одного из источников, на восточном побережье страны имеются проблемы с малой энергоёмкостью местной инфраструктуры. Прямые продажи близлежащим ЦОД позволят электростанциям экономить около 20 % ежегодных эксплуатационных расходов. К счастью, недавно принятые законы теперь позволяют напрямую продавать энергию местным потребителям.

Правительство намерено организовать строительство ЦОД на уже существующих промышленных площадках, а также на неиспользуемой земле. Дополнительно правительство инвестирует в два ЦОД, предназначенных для поддержки разработки ИИ-чипов. Эти дата-центры будут способствовать росту новых отраслей.

Nokia предложила операторам мобильной связи новые инструменты, которые помогут не только сэкономить на энергоснабжении базовых станций, но и немного заработать за счёт их резервных аккумуляторов. Энергию АКБ можно будет отдавать в часы пиковых нагрузок в магистральные сети, заряжая батареи в моменты, когда энергосети менее загружены, а электричество дешевле. Речь идёт о функции виртуальной электростанции (Virtual Power Plant, VPP).

Впрочем, большую часть времени аккумуляторы будут работать в режиме ожидания, поскольку перебои с электричеством в современных инфраструктурных проектах случаются довольно редко. Основная задумка в том, что управление резервом позволит участвовать в спотовом рынке энергии — если цена на нём будет подниматься выше определённого уровня, ресурсы АКБ можно продавать в сеть в странах, где это разрешено, или питать базовую станцию от АКБ в те моменты, когда стоимость энергии в моменте слишком высока.

Источник изображения: Nokia

Nokia уже провела многократные испытания системы и намерена представить готовое ПО для коммерческого использования в текущем году. Впрочем, некоторые эксперты сомневаются, что идея действительно хороша, поскольку основной целью резервных АКБ является не заработок, а именно защита от перебоев питания. При активной торговле на рынке энергии есть немалый риск, что оборудование в какой-то момент вообще останется без питания. В Nokia же уверены, что её ПО обеспечит рациональный расход энергии, поскольку решение полагается на алгоритмы машинного обучения и прогнозирует спрос не электричество.

Аналогичный VPP проект уже реализуется финским оператором Elisa. Проблема в том, что далеко не все базовые станции имеют резервные АКБ в принципе, а если они и есть, то речь обычно идёт о свинцово-кислотных аккумуляторах, а не литий-ионных вариантах, лучше подходящих для подобного применения. Перевод базовых станций на литиевые батареи может окупиться лишь в течение 3–5 лет благодаря VPP, но вcё это сулит слишком малую прибыль в сравнении с заработком от основного бизнеса операторов, отмечает The Register.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

Впрочем, VPP — это лишь часть стратегии Nokia по повышению энергоэффективности мобильных сетей. Компания также представила функцию глубокого сна для базовых станций, которая отключает ненужные радиомодули при отсутствии трафика абонентов. Также компания применяет ИИ и машинное обучение для конфигурирования и оптимизации работы сети. Наконец, в арсенале Nokia есть решения с СЖО, которые также повышают энергоэффективность оборудования радиодоступа.

В целом идея интеграции АКБ, ИБП или отдельных энергохранилищ с локальными энергосетями не нова. Правда, речь обычно идёт о более крупных объектах, например, о дата-центрах. Такие проекты реализуются Google, Microsoft, Stack и др. Deutsche Telekom тоже строит хранилища общей ёмкостью 300 МВт·ч, но в данном случае они нужны скорее для запасания энергии из «зелёных» источников с нестабильной генерацией.

Швейцария не планирует разворачивать на своей территории крупные дата-центры из-за ограниченности ресурсов. Об этом, как сообщает Swissinfo, заявил глава Швейцарского национального суперкомпьютерного центра (CSCS) Томас Шультесс (Thomas Schulthess).

По его словам, Северная Европа является подходящим регионом для аутсорсинга вычислительных мощностей. В частности, Финляндия, Норвегия и Швеция имеют значительные ресурсы в плане гидроэлектроэнергии вдали от городов: эти мощности используются для снабжения электричеством добывающих предприятий, бумажных заводов и пр. «Мы никогда не будем управлять в Швейцарии дата-центрами мощностью в несколько сотен мегаватт, как у ведущих технологических компаний, таких как Microsoft или Google», — заявил господин Шультесс.

Суперкомпьютер Alps в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре. Источник изображения: Keystone/gaetan Bally

Глава CSCS полагает, что Швейцария должна помочь Северной Европе адаптировать электроэнергетическую инфраструктуру для научных вычислений. Например, уже создан консорциум LUMI (Large Unified Modern Infrastructure), в который входят десять стран: Финляндия, Бельгия, Чехия, Дания, Эстония, Исландия, Норвегия, Польша, Швеция и Швейцария. В рамках инициативы на территории бывшей финской бумажной фабрики запущен суперкомпьютер предэкзафлопсного класса.

Как отмечает Шультесс, этот ЦОД имеет удобное и экономически выгодное расположение, поскольку само здание и сопутствующая энергетическая инфраструктура уже были построены для поддержания работы завода. Поиск подобных площадок, по словам Шультесса, важен в свете стремительного развития ИИ, НРС-платформ, а также в связи с развитием электрифицированных и роботизированных автомобилей. «Для нас это означает, что мы должны подумать о том, как решить проблемы, связанные с растущим спросом на электроэнергию», — заключил глава CSCS.

Uptime Institute считает, что операторов ЦОД ожидают испытания — многим придётся пересмотреть свои обещания о сроках достижения нулевых выбросов. Как сообщает Computer Weekly со ссылкой на экспертов организации, бизнес столкнётся с усиливающимся давлением со стороны регуляторов, что повлияет на его планы.

Это лишь один из прогнозов. В частности, в Uptime Institute считают, что «сложный период» для операторов ЦОД продлится до 2030 года — организации будут бороться за то, чтобы добиться поставленных целей, а также противостоять регуляторам и даже некоторым партнёрам, пытаясь привести корпоративные бизнес-задачи в соответствие с целями достижения экоустойчивости и устойчивого развития.

Регуляторы ужесточают контроль за сектором и уже начали прибегать к принудительным мерам достижения собственных целей. Например, инициативы вроде закона ЕС Corporate Sustainability Reporting Directive призваны усилить давление на крупные компании по всему миру. В частности, необходимо будет в обязательном порядке сообщать об углеродных выбросах и связанных с изменением климата рисках. Кроме того, имеется перспектива вступления в ЕС в силу Директивы по энергоэффективности (EED), которая потребует от операторов детально отчитываться об энергорасходах IT-оборудования.

Источник изображения: Johannes Plenio/unsplash.com

Другими словами, некогда поспешно взявшие на себя природоохранные обязательства организации столкнутся с тем, что не смогут их выполнить. Например, как сообщает Uptime Institute, в рамках инициативы ООН Science Based Targets initiative (SBTi) принято решение удалить Amazon Web Services (AWS) из списка компаний, готовых бороться с климатическими изменениями. В 2019 году Amazon обязалась к 2040 году устранить или компенсировать все свои углеродные выбросы, но к августу 2023 года стало понятно, что AWS не удаётся добиться поставленных целей.

Теперь, по мнению Uptime Institute, операторам будет труднее и дороже выполнять публично взятые на себя обязательства, а некоторые могут и вовсе отказаться от них. Другой вариант — максимально снизить прозрачность отчётов о достижении целей, особенно с учётом роста использования энергоёмкого оборудования и ПО, а также недостатка возобновляемой энергии и растущих требований к экоустойчивости со стороны государственных и надгосударственных органов.

Например, британская инициатива по достижению нулевых выбросов предполагает, в частности, создания сетей отопления, которые могли бы использовать избыточное тепло ЦОД для обогрева домов и офисов. Но в результате многие операторы могут стать менее открытыми при публикации отчётов, в которых они раскрывают ключевые показатели экоустойчивости, обнародуя лишь необходимую по закону информацию.

Источник изображения: Elisa Ventur/unsplash.com

По мнению экспертов, индустрия находится в «поворотной точке» — под давлением бизнес может начать широкомасштабное внедрение более «агрессивных и продуманных» стратегий достижения экоустойчивости. В частности, из-за роста спроса на вычислительные мощности операторам придётся прилагать больше усилий для того, чтобы снизить общее энергопотребление.

В Uptime Institute уверены, что выбросы ЦОД и потребление электроэнергии заметно вырастут. По некоторым оценкам, расход электричества в обозримом будущем может как минимум удвоиться. Из-за этого увеличится и нагрузка на энергосети и цепочки поставок, углеродной нейтральности добиться будет ещё сложнее, заодно вырастут затраты на строительство и обслуживание ЦОД — операторы попадут под «перекрёстный огонь» регуляторов, групп мониторинга и всевозможных экоактивистов.

Китайский техногигант Tencent разместил солнечную электростанция в своём кампусе Tianjin High-Tech Cloud Data Center. Как сообщает Datacenter Dynamics, суммарная мощность установленных на крыше панелей составляет 10,54 МВт, они могут генерировать до 12 млн кВт∙ч ежегодно. В Tencent уже заявили, что такого количества энергии достаточно для снабжения до 6 тыс. домохозяйств.

Комапания пообещала стать углеродно-нейтральной к 2030 году. Сейчас на возобновляемую энергию приходится 54 % всего потребляемого ежегодно дата-центрами электричества, а более 70 % её кампусов ЦОД получают энергию из «зелёных» источников. У самой компании есть уже более 50 МВт собственных «зелёных» мощностей.

Источник изображения: Tencent

Энергия от новой станции проходит фильтрацию и преобразование для того, чтобы её было легче использовать, поскольку станция включена в основную энергосеть региона. Для хранения избыточной энергии установлено хранилище неназванного типа, а специальная ИИ-система управляет электропитанием ЦОД. В Tencent подчёркивают, что возобновляемые источники из-за нерегулярности поступления энергии значительно усложняют управление энергообеспечением дата-центров. Приходится прогнозировать расход электричества в зависимости от погоды и нагрузок, а также разрабатывать рекомендации по энергосбережению.