La creciente digitalización de la sociedad exige la existencia de centros de datos seguros, fiables y de alta capacidad. Para unas instalaciones que funcionan de manera ininterrumpida, es crucial minimizar su consumo energético así como su impacto ambiental. Europa cuenta con un proyecto llamado Boden Type DC cuya misión es impulsar el desarrollo de centros de datos sostenibles, eficientes y de alta capacidad. En el marco de esta iniciativa, el consorcio ha puesto en marcha en Suecia el prototipo Boden Type DC One. Ha sido construido con la mínima inversión en activo fijo (CAPEX, por sus siglas en inglés), funciona con energía renovable y no tiene ni baterías ni grupos generadores.
En el mundo existen más de 8 millones de centros de datos, cifra que seguirá creciendo exponencialmente en los próximos años, según International Data Corporation (IDC). Si tenemos en cuenta que estas instalaciones necesitan funcionar las 24 horas del día, los 365 días del año, su consumo energético es abismal. Actualmente, los data centers utilizan alrededor del 3% del suministro eléctrico mundial, cifra que podría ser superior al 10% en 2030, según DataCenter Knowledge. Controlar el gasto de energía y reducir su huella de carbono se ha convertido en prioridad para el sector y para los dirigentes políticos.
Esta preocupación es el origen del proyecto Boden Type DC, financiado con fondos europeos, que ha dado lugar a un prototipo sostenible de centro de datos de 500 kW y cuyo índice de eficiencia de uso energético (PUE, por sus siglas en inglés) es de 1,1 o menos. Boden Type DC One ha sido construido en el pequeño pueblo de Boden, al norte de Suecia, un país que ofrece importantes ventajas a los desarrolladores de este tipo de instalaciones.
Un consorcio paneuropeo compuesto por el especialista en ingeniería de centros de datos H1 Systems, el proveedor de refrigeración EcoCooling, el instituto de investigación Fraunhofer IOSB, el instituto de investigación RISE SICS North y los desarrolladores de infraestructura Boden Business Agency, se han unido para diseñar y validar el prototipo de Boden.
El prototipo de Boden Type DC One
El proyecto echó a andar en 2016 y finaliza en septiembre de este año 2020, pero el prototipo ya está construido y en pleno funcionamiento. Por su innovador y económico concepto de ahorro energético, Boden Type DC ha obtenido recientemente el premio a la iniciativa del sector sin ánimo de lucro del año en los DCD Awards 2019 (Premios del Data Centre Dymanics).
Una vez construido el modelo, el objetivo ahora es captar la atención de los agentes del sector y desarrollar prácticas recomendadas para influir en los reglamentos cuando sea necesario, explican los responsables del proyecto.
El reto del ahorro energético en los centros de datos
Desde hace varios años, el sector de los centros de transformación de datos busca reducir el gran consumo energético de estas instalaciones, las cuales necesitan funcionar ininterrumpidamente. Muchas son la técnicas utilizadas. Una de las soluciones consiste en buscar nuevos diseños de hardware y nuevas tecnologías de servidor y de arquitecturas de DC, centradas en maximizar los recursos y la eficiencia, al tiempo que se minimizan las necesidades de energía.
Otros métodos utilizados se basan en desarrollar técnicas de enfriamiento altamente eficientes, diseñar sistemas de servidor capaces de funcionar a altas temperaturas o, simplemente, ubicar los centros de datos en climas fríos. En los últimos años, además, han surgido nuevos conceptos, como los centros de datos a gran escala y los «smart data centers», donde la incorporación de inteligencia artificial permite adaptar los sistemas de refrigeración internos a las condiciones climáticas y operativas.
La innovación de Boden Type DC One consiste en un nuevo enfoque de diseño holístico que afecta al edificio del centro de datos con el fin de hacerlo sostenible. Para ello se utiliza una combinación novedosa de técnicas y ubicaciones que no ha sido probada hasta el momento.
Eficiencia de Uso de Energía inferior a 1,1
Los pilares del concepto Boden Type DC One son: ubicación favorable, uso de energía renovable, refrigeración eficiente y diseño modular de las salas.
En primer lugar, la ubicación del prototipo, no ha sido casualidad. El municipio de Boden ha sido estratégicamente escogido por encontrarse cerca de un suministro de electricidad limpio y de alta calidad procedente de fuente de energía renovable (una planta hidroeléctrica), por contar con un clima ideal y por tener una sólida infraestructura de servicios.
Es importante destacar que Suecia presenta ubicaciones ideales con precios de energía muy bajos, gran parte de la energía es renovable y ofrece inestimables oportunidades de ahorro de costos operativos debido al clima frío y una fuerte red eléctrica. Por tanto, la electricidad utilizada por el prototipo es limpia y de alta calidad.
Por otra parte, Boden Type DC One recupera las pérdidas de calor para reutilizarlas como refrigeración cuando la temperatura externa está por debajo del punto de ajuste de la temperatura de suministro.
Los centros de datos convencionales emplean la refrigeración por aire, técnica con la que se puede desperdiciar energía al proporcionar demasiado aire frío al espacio donde se encuentran los equipos informáticos. Estos sistemas de enfriamiento se controlan, generalmente, mediante el intercambio de una temperatura establecida a los pasillos fríos. Pero de esta manera, lo que se consigue es una lenta respuesta por parte de los sistemas de refrigeración a las variaciones térmicas en las CPU, que pueden oscilar entre los 40ºC y los 80 ºC.
En el Boden Type DC One esta circunstancia no sucede. La refrigeración trabaja y se adapta de manera instantánea e inteligente a las variaciones térmicas de los servidores, gracias a un algoritmo que controla las cargas de trabajo del hardware, así como la velocidad del ventilador del servidor y la temperatura.
En consecuencia, Boden Type DC ONE proporciona una Eficiencia de Uso de Energía (PUE) de 1,1 o menos, muy por debajo del PUE de los centros de datos tradicionales, que se encuentra entre 1,6 y 2,5.
Por último, Boden Type DC One ha sido diseñado como un centro de datos modular (MDC), aspecto que facilita la escalabilidad, garantizando así que pueda satisfacer las necesidades de futuros clientes. Este concepto modular se aplica tanto al tamaño del centro de datos como a su capacidad, pudiendo ser reubicado en un corto plazo de tiempo.
Debido a los sistemas avanzados de control, distribución y administración de energía, los MDC están diseñados para operar durante la expansión del sistema sin poner en riesgo la instalación.
Un laboratorio de pruebas para futuros DC
La instalación prototipo de 600 kW pretende ser un laboratorio vivo y un sitio de demostración para proveedores y usuarios finales. En Boden Type, las partes interesadas podrán validar que su proyecto de centro de datos cumple con la eficiencia energética, es financieramente rentable y permitirá alcanzar los objetivos planteados en entornos operativos reales.
Boden Type también permitirá validar y mejorar las herramientas de diseño para modelar y simular el funcionamiento de las instalaciones y de los equipos de refrigeración. Asimismo, se podrán hacer simulaciones precisas para demostrar que el prototipo puede replicarse en otros lugares de Europa con condiciones menos favorables.