Nuage et chaleur : record mondial d'efficacité énergétique ! - La nouvelle révolution énergétique ?

Johannes Benz Dernière mise à jour le 21.10.2020
5 Min.
Nuages et chaleur

Les objectifs climatiques sont élevés, tout comme la croissance des centres de données. Le monde doit devenir neutre sur le plan climatique dans une bonne trentaine d'années. L'entreprise Cloud & Heat montre comment les deux peuvent travailler ensemble.

Cette semaine, nous avons eu le privilège d'assister à la cérémonie d'inauguration d'un nouveau centre de données Cloud & Heat à Francfort. Le concept est absolument unique et montre à quoi peut ressembler un avenir où l'écologie et la croissance numérique sont en harmonie.

Nuage et chaleur : record mondial d'efficacité énergétique ! - La nouvelle révolution énergétique ?

La croissance des centres de données atteint des sommets 

Francfort n'est pas seulement connue dans le monde entier en tant que site bancaire, mais elle est également devenue l'un des centres en Europe numériques. Tous les grands fournisseurs de services en nuage, de Microsoft à Amazon, ont déjà ouvert de grands centres de données à Francfort. La superficie du centre de données s'élève actuellement à 450 000 m² et devrait passer à 600 000 m² d'ici 2020.

Francfort est déjà le plus grand centre Internet du monde en termes de trafic de données. le plus grand hub Internet du monde devant Amsterdam et Londres. Il existe au total 340 hubs Internet dans le monde, 165 en Europe et 80 en Amérique du Nord.

Les centres de données, un élément important de l'économie

En 2014, le nombre d'employés directs dans l'industrie des centres de données, soit 120 000, était déjà supérieur aux 105 000 employés de l'industrie aérospatiale. En même temps, il est important de rappeler que la numérisation avec les voitures à conduite autonome et l'Internet des objets n'a pas encore vraiment commencé.

Chez Toyota, on estime que les véhicules autonomes seuls, qui rouleront dans les tests et les projets pilotes en 2025, échangera environ 10 exabytes de données par mois... les uns avec les autres et avec le nuage. Ce sera environ 10 000 fois plus qu'aujourd'hui.

En résumé, cela signifie : Les centres de données ont depuis longtemps cessé d'être un sujet marginal pour notre économie et continueront à gagner en importance à l'avenir.

Le côté sombre de la croissance

Aussi belle que puisse être cette croissance pour notre économie, elle est tout aussi stimulante pour nous en tant que peuple. Déjà, la consommation électrique des centres de données de Francfort dépasse les besoins en énergie de l'aéroport de Francfort. Deux milliards d'euros sont dépensés pour la seule énergie à Francfort.

Les quelque 50 000 centres de données en Allemagne ont consommé plus de 11 milliards de kWh d'électricité en 2016. Avec une moyenne de 4150 kWh d'électricité pour un ménage de 4 personnes, cela correspond à la consommation de 2,65 millions de ménages. À l'adresse suivante : 9,9 millions de ménages de 4 personnes au total Au total, cela représente plus d'un quart de l'ensemble des ménages de 4 personnes en Allemagne.

Les centres de données consomment autant d'électricité que 2,65 millions de foyers de 4 personnes.

Il y a donc un grand besoin d'idées innovantes pour à la fois ne pas ralentir la croissance numérique et limiter l'empreinte écologique.

Le refroidissement de l'air comme coupable

Comment concevoir le centre de données le plus économe en énergie au monde et que signifie réellement l'efficacité énergétique pour les centres de données ?

Le chiffre central actuel est la valeur PUE (facteur d'efficacité de l'utilisation de l'énergie). Elle divise simplement les besoins énergétiques totaux d'un centre de données dans par l'énergie requise par l'infrastructure informatique elle-même.

Un exemple simplifié

Si j'ai besoin de 400 kWh pour le refroidissement d'un rack de serveurs et de 1000 kWh pour le rack de serveurs lui-même, le PUE est de 1,4. Cela résulte de 1400 kWh de demande totale d'énergie (1000 kWh pour l'informatique + 400 kWh pour le reste) / 1000 kWh pour l'informatique elle-même. Par conséquent, un PUE de 1,0 représente le centre de données parfait en termes d'efficacité énergétique, puisqu'une valeur inférieure à un n'est pas possible.

Les serveurs sont quatre fois plus chauds qu'une plaque chauffante

L'exemple ci-dessus montre où se situe le problème. De nos jours, le refroidissement à l'air est toujours standard, ce qui conduit à des PUE de 1,4. Les serveurs sont ventilés et l'air est refroidi dans un circuit par des systèmes de refroidissement.

Si vous calculez la surface d'un serveur jusqu'à une plaque chauffante, ils sont quatre fois plus grands. Il est donc évident qu'il faut beaucoup d'énergie pour le refroidissement.

Nuage et chaleur : record mondial avec une valeur PUE de 1,014

Le refroidissement à l'eau comme arme secrète

Ce qui a été compris il y a des décennies chez Porsche et dans le secteur automobile est encore loin d'atteindre les centres de données. L'eau peut absorber la chaleur 3300 fois mieux et la conduire 20 fois mieux que l'air. Il est donc logique d'utiliser ces propriétés pour refroidir les lames des serveurs. C'est exactement ce que l'entreprise Megware de Dresde offre exactement cela.

Nuage et chaleur : record mondial d'efficacité énergétique ! - La nouvelle révolution énergétique ?

Avec un concept global intelligent créé par Nuages et chaleur cela signifie un record mondial avec une valeur PUE de 1,014.

Niveau 2 : Le prochain niveau d'efficacité

Le génie de ce concept est que l'eau chauffée est utilisée pour chauffer les bâtiments. Concrètement, 40 000 euros de frais de chauffage peuvent être économisés par an au centre de données de Francfort, puisqu'un hôtel et un restaurant situés dans le même bâtiment sont alimentés par la chaleur résiduelle du serveur. En termes de valeur énergétique, cela correspond à 150 maisons à faible consommation d'énergie.

Le PUE ne va pas assez loin

Le problème de la mesure actuelle de l'efficacité énergétique : le paramètre central ne prend en compte que l'énergie qui est dans le centre de données. Une utilisation plus poussée de l'énergie à l'extérieur du centre de données ne fait aucune différence par rapport à l'efficacité énergétique classique.

L'ERE comme nouvelle mesure

Il faut donc un ratio qui tienne compte de la réutilisation de l'énergie. L'ERE (efficacité de la réutilisation de l'énergie) est donc le ratio obsolète mentionné ci-dessus moins l'énergie réutilisée. Dans un monde parfait, ce serait zéro : toute l'énergie totale est réutilisée. Dans le centre de données de Cloud & Heat à Francfort, ce chiffre est actuellement de 0,621 au maximum. Près de 40 % de l'énergie produite est donc recyclée.

Nuages et chaleur : la prochaine révolution énergétique ?

Le "Cloud & Heat" est-il devenu la nouvelle révolution énergétique dans le secteur des centres de données ? Notre réponse à cette question est très claire : OUI. Oui, parce que la technologie représente pour la première fois la façon dont elle doit et, plus important encore, la façon dont elle peut fonctionner. Non, car comme le montrent les chiffres de la partie supérieure, Nuage et chaleur est une fourmi dans la jungle des centres de données.

Les entreprises en démarrage comme moteurs du changement

Ce qu'il est important de noter, cependant, c'est que les startups ne changent pas nécessairement les circonstances en devenant elles-mêmes incroyablement grandes. Il est à souhaiter que chaque startup devienne le plus grand avec ses nouvelles valeurs vécues.

Cependant, nous savons par expérience que plus une start-up réussit dans sa niche, plus il est probable que les grands acteurs du marché copient les concepts. Cela n'a pas été différent avec notre spécialisé WordPress Hosting où de nombreux éléments ont été copiés par les grands acteurs un an et demi après notre entrée sur le marché.

Nous vous souhaitons bonne chance !

Le travail des startups consiste donc précisément à montrer aux grands de ce monde comment faire les choses correctement et devenir si pertinentes que les autres commencent à copier le concept. C'est exactement ce que nous souhaitons à Cloud & Heat ! De notre côté, nous testerons le système de manière approfondie afin d'évaluer s'il peut répondre à nos exigences élevées en matière de performance et de mise à l'échelle.

Qu'en pensez-vous ? Tout est bien beau, mais seulement un "nice to have" ?

Une expérience clé de notre point de vue en tant que fournisseur : Pour la plupart des clients, le thème de l'efficacité énergétique ou de l'électricité verte joue un rôle très secondaire.

Si nous regardons combien de fois nous sommes interrogés sur le prix par rapport à l'écologie, c'est certainement 1000:1. C'est incroyablement dommage, car nous sommes toujours guidés par les souhaits des clients et avec un rapport de 1000:50, le sujet prendrait une toute autre priorité.

Qu'en pensez-vous ?

La question qui se pose à vous est donc la suivante : Qu'en pensez-vous ? Souhaitez-vous que votre hébergeur soit plus économe en énergie ou d'autres critères jouent-ils un rôle plus important ? Le fournisseur doit-il faire un effort ou les consommateurs doivent-ils faire davantage pression sur eux ?

J'attends avec impatience vos commentaires sur le sujet - ici ou sur Facebook - et une discussion passionnante.

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