DATACENTERS EN

WARMTE

Energy Efficient Datacenters

Smart IT solutions

Smart Energy & Smart Grids

Supported by our Alliance Partners

CONSORTIUM GREEN IT REGIO AMSTERDAM

OVERZICHT DEELNEMERS

DATACENTERS

VOORZIEN IN DE

BEHOEFTE

AAN DATA

DE HOEVEELHEID CONTENT GROEIT

Uitgekomen voorspelling Cisco in 2009:

“In 2012 produceren 20 huishoudens meer data dan de hele capaciteit van het internet in 1995”

De speelduur van 1 maand aan nieuwe Youtube content?

300 jaar!

CONTENT KOST ENERGIE

(Met dank aan John Summers, University of Leeds)

Volgens Time magazine kost het 0,0002kWh om 1 minuut video te streamen van een Youtube datacenter...

Volgens Jay Walker’s TED talk kost het downloaden van 1MB data via het internet 0,01kWh energie

De devices waarmee video gestreamd wordt, gebruiken gemiddeld 0.001kWh for 1 minuut video streamen

Gangnam Style’s 25000M downloads van 17MB gedurende 4 minuten streamen kost in totaal 487 GWh energie

DE GROEI GAAT DOOR

WAT BETEKENT DIT VOOR DATACENTERS?

• Voortdurende groei in vraag• Cruciaal voor de digitale economie• “Always on” is een vereiste: 24x7xaltijd• Druk om energiegebruik te beperken: kosten• Druk om CO₂-uitstoot te beperken: duurzaam

Een jonge, multi-disciplinaire industrie

DATACENTERS ZIJN … GEBOUWEN OF RUIMTES

… MET COMPUTERS ...

… EEN DUURZAME KOELNOODZAAK …

… REDUNDANTE STROOMVOORZIENING …

… ZODAT DE COMPUTERS VEILIG BLIJVEN DRAAIEN

WIE ZIJN DE DATACENTERS?

IN VERSCHILLENDE VORMEN EN MATEN

Colocation

• Levering van ruimte, stroom en communicatie, inclusief de racks

• Remote diensten

Managed Hosting / Cloud

• Levering van een werkend system, inclusief evt applicaties

Wholesale

• Levering van ruimte - geen racks

• Soms niet meer dan alleen het gebouw

Private datacenters

• Faciliteit met één eigenaar

• Serverruimtes• Grote datacenters• “Bezemkasten”

DATACENTERS IN EUROPA

DATACENTERS IN DE REGIO

Datacenters in de regio (bron: datacentergids)Rode circels geven gebieden met hoge capaciteit aan

WARMTE EN DATACENTERS

WARMTE MOET HET DATACENTER UIT

Source: APC Schneider Whitepaper 59, revision 2

Source: ASHRAE

● Processor (onbelast): 40-50 graden● Processor (belast): 60-75 graden (of meer)● In praktijk:

○ Lucht uit DC niet warmer dan 28 graden

HOT AND COLD ISLES

• Al dan niet gebruikmakend van koele lucht in de omgeving (met CRAH units)• Warme lucht uit een rack in de praktijk niet boven 33 graden (delta-T: 10-12,5 graden)• Warm water in de praktijk niet boven 22 graden (met delta-T van 10 graden: 18 graden

water)

VRIJE KOELING IN DE EU

• Vrije koeling kan in Nederland (en in de EU) meer dan 8500 uur per jaar toegepast worden

• Koelsystemen varieren: • Afstand water tot warmtebron• Methoden voor luchtcirculatie• ...

• Inzet thermodynamica om luchtstroom te optimaliseren

Maar:

Uiteindelijk is lucht een ISOLATIEMIDDEL voor warmte, geen transportmiddel

OLIEBADKOELING ALS WAARDIG ALTERNATIEF?

Niche-product: geen standaard in de sector; niet geschikt voor ieder datacenter: eerder voor supercomputing en cloud computing dan voor

co-location datacenters

EnergyFootprint

AECORSIS IMMERSED COMPUTING 22

2010 2013 2016 Aecorsis

DC Efficiency PUE 1,6 PUE 1,3 PUE 1,1 PUE 1,1

Energy Reduction 0% 10% 20% 40%

Conventional technologies

+

+

● Processor (onbelast): 40-50 graden● Processor (belast): 60-75 graden (of meer)● Water uit warmtewisselaar: 40-45 graden

Source: AECORSIS

ENERGIE-FLEXIBELE DATACENTERS:

NIEUWE RICHTINGEN VOOR DE ENERGIETRANSITIE?

Amsterdam Smart City Meeting 24Amsterdam, NL 04/02/2016

Project FP7 – SMARTCITIES – 2013 Grant Agreement n°: 609211

Green nEtworked data centres as energY proSumErs in smaRt city environments

WARMTENETTEN MEETING | IJMUIDEN, NL | 12 FEB 2016

Enabling energy efficient data centres

integration in smart grids and cities

GEYSER - TOEGANKELIJK MAKEN VAN FLEXIBILITEIT

http://193.226.5.79/second-prototype-web-interface/

Decentralized flexibility via:

✓ demand-side management strategies (like load/demand flexibility and active energy consumers/prosumers engagement)

✓ supply-side management (local decentralized energy storage and/or integration with other energy or resource networks)

✓ a combination of the above

Data Centres as Multi-resource Hubs to optimize Smart City Resource Management

GEYSER: ENERGY FLEXIBILITY AT LOCAL LEVEL

GEYSER builds its flexibility offer to the interested stakeholders (local DSOs, retailers, ESCOs, energy traders) though uniquely combining and optimizing internal (back up and intermittent renewable) generation capability with internal energy (either thermal or electric) storage and computational workload shifting techniques

For DCsData Centre Energy Management linked to local grid and energy markets

For DSOsRegulationReserveSchedulingReactive Power Control

For ESCos & Traders Energy Marketplace Management

For Smart CitiesEnergy Portfolio Planning & Management

A new, data centre initiated business stream

Providing Coordination, Exploiting Flexibility, Stabilizing Grid

Supporting a more competitive DC industry

VOORBEELDEN

DATACENTER

ALS

WARMTELEVERANCIER

BUSINESSCASE BIJ COMBINATIE MAATREGELEN

Bron: energie-efficiënt herinrichten van computerruimtes en datacenters

HERGEBRUIK RESTWARMTE IN EEN GEBOUW

Bron: energie-efficiënt herinrichten van computerruimtes en datacenters

Uitgaande lucht

Ingaande lucht

WKO

Uitgaande lucht

Ingaande lucht

DC

Warmteterugwinning en

hergebruik warmte

Investering < 1000 €/kW ictBesparing op

energiekosten580 €/kW ict

Emissie reductie

van CO2

Ca. 3 ton/kW ict

● Hergebruik van restwarmte datacenter om kantoorruimtes in het gebouw zelf op te warmen kan een positieve casus opleveren

● Rekenvoorbeeld ○ Kantoor van 4000m2 ○ Datacenter van 150m2, 40kW: kleinschalig

Interxion Kista, Stockholm

• Bestaande aansluiting op koudenet

• Koeling vanuit koudenet• Koeltoren als backup

• 24 graden warmte via koudenet naar heatpumps stadsverwarming

Bron: Open District Heatinghttp://www.opendistrictheating.com/pilot/interxion_kista/

Maatwerk: inpassing bestaand datacenter in warmte- en koudenetProceskoeling en heat recovery als een service van Fortum Värme

De casus werkt doordat een combinatie van maatregelen een bestaand datacenter verbeterd heeft

Bahnhof Thule, Stockholm

• Datacenter van een cloud provider / ISP• Was eerst datacenter van een

verzekeraar• Heatpumps voeden in warmtenet en

koudenet• Koud water wordt kouder gemaakt,

warm water warmer• Tegen lage kosten afkoelen van warm

water uit DCBron: Open District Heatinghttp://www.opendistrictheating.com/pilot/bahnhof_thule/

Maatwerk: marktwerking zorgt ervoor dat bij voldoende koude dagen (7 graden max) warmtelevering profijt geeft

Mede mogelijk door goede samenwerking leverancier stadswarmte en DC

DISCUSSIE

WARMTEPOMPEN

Uitgangspunt:

• Datacenter genereert warmte (die verdwijnt)• Koelmachine genereert koude (koeling van top)• Eventueel: WKO buffert warmte en koude

Vraag:

Kunnen warmtepompen bijdragen aan de haalbaarheid van een koppeling tussen datacenters en koude- en warmtenetten?

• Wat zijn de relevante voorwaarden?• Waar?

MAATWERK

Ieder datacenter is verschillend.

Daarnaast is de koppeling met koude- en warmtenetwerken beperkt verkend.

• Welke informatie over datacenters ontbreekt?• Wie kunnen deze vragen beantwoorden?