Comprendre le concept de data center vert
Définition : qu'est-ce qu'un Data center green ?
Un Green Data center, aussi appelé centre de données écologique, se distingue par son engagement à minimiser son impact environnemental. Pour ce faire, il intègre dans sa conception des éléments clés pour réduire la consommation d'énergie, les émissions de carbone et l'utilisation des ressources naturelles. Il privilégie également l'utilisation de matériaux nécessaires à sa construction qui s'inscrivent dans une logique de durabilité.
L'objectif est donc de construire et d'exploiter des data centers capables de répondre à la demande croissante de services numériques, tout en respectant les principes du développement durable.
Quels sont les impacts écologiques d'un data center ? Pourquoi s’y intéresser ?
L'intérêt pour les impacts écologiques des centres de données est motivé par une combinaison de préoccupations environnementales, économiques, sociétales, et technologiques. Réduire l'empreinte écologique de ces infrastructures est crucial pour construire un avenir plus durable et répondre aux défis globaux du changement climatique.
Parmi les principaux impacts écologiques des centres de données on peut citer :
- La consommation énergétique élevée : Les data centers consomment une quantité d'énergie considérable, notamment pour alimenter les serveurs, le stockage, et la climatisation. Ils représentent environ 1 % de la consommation électrique mondiale et 0,5 % des émissions de CO2, une tendance en hausse à mesure que la demande pour les services numériques augmente (cloud computing, streaming, big data, etc.).
- Les émissions de gaz à effet de serre : les data centers utilisent des énergies fossiles pour alimenter l’infrastructure ce qui génère des quantités substantielles de dioxyde de carbone (CO2). Ces émissions de CO2 contribuent au réchauffement climatique, augmentant la fréquence et l'intensité des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les tempêtes, les vagues de chaleur, et les sécheresses.
- L’utilisation des ressources naturelles : La construction et le fonctionnement des data centers nécessitent des ressources naturelles importantes. La fabrication des serveurs, des disques durs, et d'autres équipements informatiques implique l'extraction de métaux rares et de matériaux plastiques. De plus, pour maintenir des températures opérationnelles sûres et refroidir les serveurs, les data centers utilisent des quantités considérables d'eau. En Californie, par exemple, la consommation d'eau d'un data center peut équivaloir à celle de trois hôpitaux.
- La production de déchets électroniques : Les data centers produisent des déchets électroniques, provenant notamment des serveurs, des disques durs et d'autres composants obsolètes. Les déchets électroniques contiennent souvent des substances toxiques telles que le plomb, le mercure, et les retardateurs de flamme bromés.
Les stratégies pour réduire l'impact énergétique des Data centers
Pour réduire l’impact énergétique des data centers et les rendre plus écologiques tout en maintenant des performances optimales, diverses stratégies peuvent être mises en œuvre.
1. La conception durable des infrastructures
La conception durable des infrastructures peut grandement influencer leur efficacité énergétique. Cette approche intègre des principes de durabilité dans toutes les phases du cycle de vie d'une infrastructure, de la planification à la construction, en passant par l’exploitation et la démolition.
- Conception écologique et optimisation de l'espace : intégrer des principes de durabilité dans la conception des bâtiments, tels que l'orientation pour maximiser l'éclairage naturel et l'utilisation de matériaux écoénergétiques, aide à réduire les besoins énergétiques. De plus, maximiser l'utilisation de l'espace disponible permet de réduire le besoin en nouvelles constructions.
- Modularité : concevoir des data centers modulaires permet une expansion progressive, optimisant ainsi l’utilisation des ressources et minimisant les déchets associés à une construction.
2. L’optimisation de l'efficacité énergétique
L’optimisation de l'efficacité énergétique des data centers peut passer par :
- La virtualisation des serveurs : permet de regrouper plusieurs machines virtuelles sur un seul serveur physique, réduisant ainsi le nombre total de serveurs nécessaires et optimisant l’utilisation des ressources.
- La consolidation des infrastructures : en centralisant les applications et les données sur des plateformes plus puissantes et efficaces, les data centers peuvent réduire le nombre de serveurs physiques nécessaires, diminuant ainsi la consommation énergétique globale..
- L'optimisation des systèmes de stockage (utilisation de disques SSD par rapport aux disques durs traditionnel)
- L’adoption d’équipements à haut rendements : minimiser les pertes permet de réduire la consommation d'énergie, d'améliorer l'efficacité des opérations, de diminuer la production de chaleur, et de réduire l'empreinte carbone globale.
3. L’adoption de systèmes de refroidissement avancés
Le refroidissement des serveurs représente une part importante de la consommation énergétique des data centers. Des stratégies pour améliorer l'efficacité des systèmes de refroidissement existent telles que :
- Le Free cooling qui consiste à utiliser l'air extérieur, lorsque les conditions climatiques le permettent, pour refroidir les équipements au lieu des systèmes de climatisation traditionnels.
- Le liquid coooling qui consiste à immerger les serveurs dans des liquides spécialisés qui dissipent la chaleur.
- Le confinement des allées chaudes et froides : Séparer les allées chaudes et froides dans les centres de données aide à optimiser le flux d'air et réduit la nécessité de refroidissement supplémentaire.
4. L’intégration des énergies renouvelables
Les data centers peuvent adopter diverses stratégies pour intégrer les énergies renouvelables dans leur fonctionnement et de ce fait limiter leur recours aux énergies fossiles.
- L'énergie solaire et éolienne : l'installation de panneaux solaires et d'éoliennes sur les toits ou dans les installations permettent de produire une partie de l'électricité nécessaire directement sur le site.
- L'utilisation de contrats d'achat d'électricité verte (Green PPA) : ces contrats garantissent un approvisionnement en électricité provenant exclusivement de sources renouvelables, comme l'hydroélectricité.
En diversifiant leurs sources d'énergie, les data centers peuvent non seulement réduire leur empreinte carbone, mais aussi améliorer leur résilience face aux fluctuations de l'approvisionnement énergétique.
5. L’amélioration des pratiques de gestion de l’énergie
Pour améliorer l’efficacité énergétique des centres de données, la gestion intelligente de l'énergie est un levier clé. Elle consiste à suivre et analyser en continu la consommation d'énergie du data center afin d'identifier et de corriger rapidement toute dérive. Plusieurs pratiques peuvent être mises en place.
- Systèmes de gestion de l’énergie (EMS) : mettre en place des EMS pour surveiller et contrôler la consommation énergétique en temps réel permet d'identifier les inefficacités et de mettre en œuvre des mesures correctives.
- Surveillance, analyse et optimisation des données énergétiques : les outils d’analyse des données énergétiques permettent de comprendre les modèles de consommation et d'identifier les opportunités d’amélioration, facilitant ainsi la gestion de l’énergie. Par ailleurs, intégrer des indicateurs de performance énergétique comme le PUE (Power Usage Effectiveness) est crucial pour évaluer et améliorer l'efficacité énergétique.
- Maintenance préventive : assurer une maintenance régulière des équipements, ainsi que leur mise à jour permet de garantir leur fonctionnement optimal et d'éviter les surconsommations d’énergie. Découvrez comment optimiser la maintenance de votre Data Center.
Quels sont les avantages des centres de données éco-responsables pour l’exploitant ?
Conformité réglementaire
Les gouvernements, les investisseurs, les clients, et le grand public exercent une pression croissante sur les entreprises pour qu'elles adoptent des pratiques plus durables. Les centres de données, en tant que composantes essentielles de l'infrastructure numérique, sont donc sous surveillance pour minimiser leur impact écologique.
Les régulations environnementales deviennent de plus en plus strictes, obligeant les entreprises à réduire leur empreinte carbone et à adopter des pratiques plus écologiques.
Plusieurs certifications bien établies permettent de mesurer et d'attester l'engagement écologique des centres de données.
Parmi elles, la certification LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) est particulièrement respectée dans le monde entier. Elle évalue différents aspects tels que la conception, la construction, le fonctionnement et l'entretien des bâtiments.
L'ISO 14001 et l'ISO 50001, sont également des normes internationales importantes. La première concerne la gestion environnementale, tandis que la seconde se concentre sur la gestion de l'énergie. D'autres certifications comme Energy Star et BREEAM apportent des évaluations rigoureuses sur l'efficacité énergétique et la durabilité des infrastructures.
Enfin, récemment révisée, la directive sur l'efficacité énergétique (EED) de l'Union européenne introduit des obligations importantes pour les centres de données. Les nouvelles exigences imposent aux centres de données de plus de 500 kW de reporter des indicateurs clés de performance (KPI) liés à leur efficacité énergétique, à l'usage de l'eau, et à la réutilisation de l'énergie. Ces rapports, obligatoires depuis mai 2024, sont consolidés dans une base de données européenne, avec des données agrégées disponibles pour le public.
Efficacité Énergétique et optimisation des coûts
L'amélioration de l'efficacité énergétique des centres de données peut conduire à des économies substantielles sur les coûts opérationnels.
L'utilisation d'énergie renouvelable, bien que parfois plus coûteuse à court terme, peut réduire les coûts à long terme en stabilisant les prix de l'énergie et en évitant les coûts liés aux régulations sur les émissions de carbone.
Réputation et Compétitivité
Les data centers verts ont un impact significatif sur la relation client.
Les entreprises qui investissent dans des centres de données écologiquement responsables renforcent leur réputation en tant qu'acteurs engagés dans la lutte contre le changement climatique. Cela peut attirer des clients et des partenaires soucieux de l'environnement.
Les entreprises capables de réduire leur empreinte écologique tout en maintenant des services de haute qualité peuvent se démarquer de leurs concurrents.
De plus, les data centers verts permettent de réaliser des économies d'énergie, réduisant ainsi les coûts opérationnels. Ces économies peuvent être répercutées sur les prix des services, offrant un avantage compétitif.
Innovation Technologique
La nécessité de réduire les impacts écologiques stimule l'innovation dans la conception et la gestion des centres de données. Cela inclut le développement de nouvelles technologies de refroidissement, de stockage d'énergie, et d'optimisation des processus, qui peuvent avoir des avantages au-delà du seul secteur des centres de données.
Le data center Green Mountain, situé à Rennesøy en Norvège, est un modèle en matière de durabilité. Installé dans un ancien dépôt de munitions de l'OTAN, il utilise principalement de l'énergie hydroélectrique, ce qui lui permet d'avoir une empreinte carbone quasi nulle.
Ce centre se distingue également par des innovations écologiques majeures. Par exemple, il utilise le free cooling, une technique de refroidissement naturel par l'air extérieur, réduisant ainsi de manière significative la consommation énergétique.
De plus, Green Mountain a mis en place des projets de réutilisation de la chaleur. La chaleur excédentaire produite par les serveurs est récupérée pour chauffer des installations locales, comme une ferme d'aquaculture à proximité.
Les mesures de sécurité sont également exemplaires. Accès biométrique, vidéosurveillance, et systèmes anti-incendie avancés sont en place pour protéger les données. Toutes ces initiatives font de Green Mountain un leader en matière de data centers verts.
Nos solutions pour allier performance et responsabilité environnementale dans vos data center.
Socomec, s'engage à accompagner les data centers à devenir plus green en mettant à dispositions diverses solutions telles que :
- Le système de surveillance de l'énergie DIRIS Digiware : Le système de surveillance multi-départ DIRIS Digiware offre une précision de classe 0,5 et intègre des technologies exclusives pour identifier les inefficacités et réduire les coûts d'exploitation. Ce système évolutif permet de surveiller la consommation d'énergie, la qualité de l'alimentation, et les courants résiduels, quel que soit le mode de distribution, qu'il s'agisse de PDU ou de busway.
- Des ASI à haut rendement : Chaque perte d'énergie compte. En optant pour des onduleurs avec des rendements optimisés, les pertes énergétiques sont considérablement réduites. Le Smart conversion mode, disponible sur les ASI modulaires MODULYS et les ASI haute puissance DELPHYS XL, permet de diviser les pertes par cinq, atteignant ainsi un rendement de 99,1 % sans risque lié à la qualité de l'alimentation électrique.
- La gamme d'ASI modulaire la plus avancée du marché : la gamme d'ASI modulaires MODULYS permet d'obtenir une infrastructure plus robuste, capable de s'adapter aux exigences futures tout en réduisant l'impact écologique et les coûts opérationnels.
- Des systèmes stockage de l'énergie : Les systèmes de stockage d'énergie, tels que le SUNSYS HES L, facilitent l'intégration des énergies renouvelables en stockant l'excédent d'énergie pour une utilisation ultérieure. En cas de coupure, ces systèmes de stockage réduisent également le besoin de générateurs diesel, ce qui permet de diminuer les émissions de carbone et de réduire les coûts liés au carburant.
