虽然数据中心在过去十年中变得更具可持续性，但对数据的需求呈指数级增长，以至于数据中心成为世界上最大的电力消费者之一。数据中心占全球能源消耗的1-1.5%——与航空业相当——如果不采取任何措施，预计到2030年这一比例将上升到8%。例如，欧盟的数据中心能源消耗占该地区需求的2.7%。用于IT和冷却系统的电力约占数据中心总能耗的86%。仅冷却一项就占数据中心总能耗的40%。虽然新数据中心从一开始就在基础设施方面考虑了可持续性，但传统数据中心继续消耗大量能源。在监管机构、投资者和客户的压力下，数据中心行业已经开始发展和采用可持续性，以试图限制其对气候变化的影响。为了应对全球对这些数据中心在能源消耗方面的噪音有多大的担忧，以谷歌和微软等大公司为首的行业承诺，到2025年，四分之三的数据中心能源消耗将实现可再生能源或无碳排放..到2030年完全实现气候中和。Virtus数据中心解决方案总监DavidWatkins表示，除了整个数据中心行业都承诺到2030年实现净零排放外，实现这一目标的压力是来自客户。沃特金斯说：“与我们合作的大多数组织都有自己非常严格的可持续性标准。我们还需要将数据中心的绩效信息直接输入到我们的客户可持续发展报告中。这是一个真正的挑战。重点领域，无论是对我们的行业还是对我们的客户。”然而，推动数据中心的可持续性也可能是一项大生意。绿色数据中心市场预计将以7.5%的复合年增长率增长，从2021年的360亿美元增长到2027年的550亿美元。电力使用效率数据中心通过称为电力使用效率的测量来衡量它们使用能源的效率（PUE）。基本上，实际运行服务器所用的能量以“一”来衡量；除此之外的任何东西——例如冷却基础设施、建筑系统安全、一般供暖等——都被添加到最上面。就在几年前，PUE还高达2，这意味着每千瓦的计算机存储和网络，企业就需要多消耗一千瓦的能源来支持数据中心的运营。目前的平均PUE为1.5，但较新的安装可以获得更好的性能。您的建筑效率越高，您使用的能源就越少。数据中心运营商KaoData表示其哈洛园区的PUE为1.25。在成本方面，这些细微的差异很重要。KaoData的首席运营官PaulFinch指出，将PUE从1.2降低到1.15，降低0.05将为该设施每年节省300万英镑的运营成本——这还是在俄乌冲突之前。到现在为止，这个数字可能已经增加了两倍，达到每年900万英镑。数据中心可持续性趋势Finch对突然关注数据中心可持续性感到困惑，因为它一直嵌入在KaoData的DNA中，KaoData在伦敦以外运营着三个站点。“我们一直试图以可持续的方式做事，”芬奇说。“就像每个人刚睡醒都闻到了咖啡的味道。可持续发展一直是KaoData的核心基础。”密切相关。如果您使用可再生能源，您将不会受制于能源价格。此外，可持续性减少了短期资本支出和长期运营支出。“真的，你最终会勾选所有方框，以可持续的方式做事具有完全的经济意义，”芬奇说。摆脱以柴油为燃料的数据中心需要备用柴油发电机，以防网络出现故障。许多数据中心处理关键的政府基础设施，例如NHS。数据中心处理政府与核潜艇舰队的通信——没有比这更重要的基础设施了。然而，数据中心运营商正在试验放弃柴油，转而使用氢化植物油(HVO)——由废植物油和动物脂肪合成——可以减少多达90%的二氧化碳温室气体净排放量。KaoData已改用HVO来运行其发电机。氢燃料电池数据中心也在探索氢动力燃料电池作为备用发电机的替代品，但目前的技术尚无法提供可靠的柴油发电机可以提供的电力。氢燃料电池可以很容易地补充燃料，为预计拥有长达48小时的备用电源系统的数据中心供电。更重要的是，燃料电池产生零排放，其唯一的副产品是水。2月，荷兰数据中心公司NorthC成为欧洲第一个安装氢燃料电池作为应急电源的数据中心。多达37%的数据中心经理正在考虑在来年实施这项技术。总部位于加州的数据中心运营商Equinix还与其他六家公司合作开发低碳燃料电池。这些燃料电池可以消耗绿色氢气，去年12月，该小组从欧盟委员会获得了250万欧元的资助，以继续其研究。Equinix表示，用燃料电池替代柴油发电机不仅可以减少碳排放，还可以节省基础设施成本、缩小尺寸并使其更易于维护。在英国，芬奇认为政府需要投资开发氢燃料电池技术，同时帮助发现氢供应链中更广泛的问题。他说，后Covid之后，政府对数据中心的看法发生了变化，一旦官员们意识到它们对国家的日常运行有多么重要，以及它们对基础设施有多么重要。可再生能源英国数据中心运营商Virtus仅在其数据中心使用太阳能、风能和水力发电产生的可再生能源——增加对可再生能源的需求并鼓励对该行业的投资以满足该需求。例如，Virtus正在探索与其能源供应商签订购电协议(PPA)，保证从公司购买能源10-15年。能源供应商可以将此PPA带到银行并以此为抵押借款。Virtus指出，通过仅使用可再生能源，它使自己免受俄乌冲突引发的全球能源价格冲击。Equinix再次成为第一家承诺到2030年实现气候中和的数据中心运营商。早在2014年，绿色和平组织就批评该公司对可再生能源和减少碳足迹的承诺不足。数据中心运营商希望他们的站点到那时仅由可再生能源供电。到2021年，Equinix95%的能源消耗将来自可再生能源。气流管理气流管理意味着尽量避免在供应通道中混合冷空气（以保持这些服务器冷却并高效运行）和排气通道中的热空气（以尽快从数据中心移除废热）。避免冷空气和暖空气之间的接触可以最大限度地减少专用于冷却的功率。服务器机架中的冷热通道交替管理气流并节省能源。这涉及调整机架配置，使冷空气进气口和热空气排气口朝向相反的方向。通过防止冷热空气混合，数据中心可以更好地管理其供暖、通风和空调(HVAC)系统。Virtus试图确保从热服务器电路产生的热空气不会被吹回到流过它的冷空气中。相反，这些热空气被捕获并送入建筑物的空调系统，在那里它被再循环，进一步降低温度。因此，气流管理成为良性循环。数据中心设计的另一个趋势是通过风扇墙引入空气，这与使用高架地板提供通风路径的旧数据中心不同。高密度计算过去，老式、耗电的空调足以让这些服务器保持凉爽。随着耗电AI的出现，情况已不再如此。芯片开发商正在开发更好的CPU，以满足AI的密集计算需求。但这意味着需要越来越多的高密度、热密集型机架来满足人工智能的需求。一种解决方案是在高密度计算机架上进行液体冷却。据全球咨询公司Gartner称，液体冷却比使用风扇循环空气的效率高3,000倍，因为它直接冷却热源（服务器）而不是整个空间。液体冷却还需要更少的空间，因此该方法可以部署在更小、更密集的设施中。然而，该技术价格昂贵且在某种程度上未经证实，使客户对采用它犹豫不决。硬件制造商在更便宜的服务器中采用这种类型的液体冷却的速度很慢。人工智能辅助自动冷却控制使用传感器识别能源浪费并部署软件管理平台以最大限度地提高效率，这远比手动监控功率更有效。Equinix估计，自动电源监控可以将数据中心的能源效率提高30-50%。例如，在澳大利亚，IT服务公司富士通通过安装无线传感器来收集环境数据并优化其数据中心的条件，每年可节省230,000美元的能源成本。另一家成功实现数据中心监控自动化的公司是科技巨头Alphabet，它是谷歌的母公司。其基于云的AI推荐引擎使用来自传感器的实时数据来预测未来的消费模式并确定如何节约能源。结果，Google设法将数据消耗减少了40%。国际设计公司斯科特·布朗里格(ScottBrownrigg)的设计包括计划中的东伦敦Belvedere数据中心，该公司正在与机场和医院讨论使用人工智能提供极其详细的实时3D模型——它称之为数字孪生。它是建筑师使用了几十年的下一代计算机辅助设计(CAD)。ScottBrownrigg的高级技术总监兼负责人SamStevens表示：“我们的想法是，建筑物的数字复制品成为协助设施管理和运营的工具，例如，当出现故障时，屏幕上会闪烁警报。需要测试或更换设备。通知您的设施经理。它几乎就像一个实时运行的3D模型。”热回收更强大、更密集的计算机意味着更多的热量。“你无法击败物理学，”Virtus的解决方案总监大卫沃特金斯说。“无论你如何打开电，它总是会转化为热量，然后你必须摆脱这些热量。”正如我们所见，最新一代的高密度计算机使用冷水而不是空调来保持凉爽——而且业界正在研究如何使用当前的热水连接起来为当地的游泳池或游泳池供暖为学校供暖等。这在斯堪的纳维亚半岛很常见。Equinix在法国巴黎规划的PA10数据中心，希望将客户设备的废热分流到社区供热网络中进行再利用。此外，这个新的数据中心将包括一个带有水循环系统的屋顶温室，这将有助于保留雨水并减少排入下水道的废水量。史蒂文斯引用了挪威的LefdalMine数据中心作为循环经济的一个例子，该数据中心为当地的养鱼业回收热水，并将产生的废物用作农业肥料。他认为建筑师的作用是让利益相关者就可持续性问题相互讨论，这样房地产开发商就可以在一个地点建造一个数据中心，为家庭或垂直农业或游泳池等休闲设施提供服务。余热游泳池需要热水。史蒂文斯说：“我们希望看到开发商和数据中心供应商之间有更多的共同思考，因为这是互惠互利的机会。”然而，一旦人们意识到拥有一个小型本地数据中心就可以为本地游泳池供电，这种态度可能会改变。“人们可能没有意识到，每次他们使用手机访问WhatsApp或在社交媒体上发帖时，这些东西都必须存储在某个地方，”史蒂文斯说。“我们感兴趣的是进入这些存储位置的能量至少可以如何再利用。”例如，有一段时间，利用余热并与邻居分享可能会减少人们的能源费用。这能否将我们与数据中心的关系转变为一种互惠互利的关系，并将对话转变为“为什么我们不能拥有数据中心？”到2030年实现净零排放？Finch和Watkins都相信该行业将会满足它承诺到2030年实现净零排放。芬奇说：“仅看看该行业在过去十年中取得的进步就令人震惊。这些改进非常显着。”
