Nuages 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 de nuages et chaleur d'être présent 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.

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

La croissance des centres de données explose 

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.

En ce qui concerne le trafic de données, Francfort est déjà la le plus grand hub internet du monde avant Amsterdam et Londres. Il existe au total 340 nœuds Internet dans le monde, dont 165 en Europe et 80 en Amérique du Nord.

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

Le nombre de personnes directement employées dans l'industrie des centres de données était déjà plus élevé en 2014 (120 000) que les 105 000 employés de l'industrie aérospatiale. Il est important de garder à l'esprit que la numérisation avec les voitures à conduite autonome et l'Internet des objets n'a pas encore vraiment commencé.

Chez Toyota, on suppose que seuls les véhicules autonomes rouleront en 2025 dans le cadre de tests et de projets pilotes, environ 10 Exabyte par mois entre eux et échanger avec le nuage. Ce sera alors 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 merveilleuse que soit cette croissance pour notre économie, elle représente également un défi pour nous, en tant qu'êtres humains. La consommation électrique des centres de données de Francfort dépasse déjà les besoins en électricité de l'aéroport de Francfort. À Francfort, deux milliards d'euros sont dépensés pour la seule énergie.

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 Globalement, cela représente plus d'un quart de tous les 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 que la croissance numérique ne soit pas ralentie et que l'empreinte écologique soit limitée.

Le refroidissement de l'air comme coupable

Alors, comment concevoir le centre de données le plus efficace au monde sur le plan énergétique et que signifie l'efficacité énergétique pour les centres de données de toute façon ?

Le numéro central actuel est la valeur PUE (Power Usage Effectiveness Factor). Il partage simplement les besoins énergétiques totaux d'un centre de données dans de ses limites par les besoins énergétiques de l'infrastructure informatique elle-même.

Un exemple simplifié

Si j'ai besoin de 400 kWh pour refroidir un rack de serveurs et de 1000 kWh pour le rack de serveurs lui-même, le PUE est de 1,4, ce qui résulte de 1400 kWh de consommation 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 déjà où le chien est enterré. Aujourd'hui, le refroidissement à l'air est toujours la norme, ce qui se traduit par 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'une certaine quantité d'énergie est nécessaire pour le refroidissement.

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

Le refroidissement à l'eau comme arme secrète

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

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

Avec un concept global intelligent créé par nuages et chaleur il s'agit d'un record mondial avec une valeur PUE de 1,014.

Niveau 2 : Le prochain niveau d'efficacité

Ce qui est ingénieux dans ce concept, c'est que l'eau désormais chauffée est utilisée pour chauffer les bâtiments. Concrètement, cela permettra d'économiser 40 000 euros de frais de chauffage par an dans le centre informatique de Francfort, puisqu'un hôtel et un restaurant du même bâtiment seront 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 dans du centre de données. Une utilisation accrue de l'énergie à l'extérieur du centre de données ne fait donc aucune différence avec l'efficacité énergétique classique.

L'ERE comme nouvelle mesure

Il faut donc un chiffre clé qui tienne compte de la réutilisation de l'énergie. L'ERE (efficacité de la réutilisation de l'énergie) est donc le chiffre dépassé mentionné ci-dessus moins l'énergie réutilisée. Dans un monde parfait, ce serait zéro : toute l'énergie est réutilisée. Dans le centre de données 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 maintenant la nouvelle révolution énergétique dans le centre de données ? Notre réponse à cette question est très claire : JAIN. Oui, car pour la première fois, la technologie montre comment elle doit et surtout comment elle peut fonctionner. Non, car comme vous pouvez le voir dans les chiffres de la section supérieure, Nuage et chaleur est une fourmi dans la jungle des centres de données.

Les start-up, moteurs du changement

Ce qu'il est important de noter, cependant, c'est que les startups ne changent pas nécessairement de circonstances en devenant elles-mêmes incroyablement grandes. Il est à espérer que chaque start-up aura une taille maximale avec ses nouvelles valeurs vécues.

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

Nous vous souhaitons beaucoup de succès !

La tâche des start-ups est donc à proprement parler de montrer aux grands comment faire les choses correctement et devenir si pertinentes que les autres commencent à copier le concept. C'est exactement ce que nous voulons, Cloud & Heat ! Pour notre part, nous allons tester le système de manière approfondie afin d'évaluer s'il peut répondre à nos exigences de haute performance et d'évolutivité.

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

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

Si nous regardons combien de fois on nous demande le prix par rapport à l'écologie, c'est certainement 1000:1, ce qui est incroyablement dommage, car nous sommes toujours orientés vers les souhaits des clients et avec un rapport de 1000:50, le sujet aurait une toute autre priorité.

Qu'en pensez-vous ?

D'où la question qui vous est posée : Qu'en pensez-vous ? Souhaitez-vous une meilleure efficacité énergétique de la part de votre hébergeur ou d'autres critères jouent-ils un rôle plus important ? Est-ce la responsabilité du fournisseur d'essayer de le faire ou les consommateurs devraient-ils faire davantage pression sur eux ?

Bien sûr, je serais heureux de recevoir vos commentaires sur le sujet - ici ou sur Facebook - et une discussion passionnante.

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