Jesteśmy świadkami dwóch olbrzymich zmian, które zachodzą jednocześnie: cyfryzacji większości procesów, określanej często czwartą rewolucją przemysłową oraz zwrotu w kierunku energii odnawialnej, napędzanego przez kryzys klimatyczny i inne wydarzenia o globalnym zasięgu.

U zbiegu tych ruchów znajdują się tysiące centrów danych, działających nieustannie w trybie 24/7, aby wspierać całe spektrum usług o znaczeniu krytycznym.

Ilekroć poruszamy temat chmury, tak naprawdę mówimy o centrach danych. Są to realne miejsca – budynki pełne procesorów, które umożliwiają naszą pracę, naukę, codzienne życie i planowanie przyszłości.

Chociaż energia elektryczna zużywana przez centra danych to zaledwie 1 proc. światowej konsumpcji prądu, ich przejście na odnawialne, zrównoważone źródła energii będzie miało kolosalne znaczenie. Niektóre z tych skutków pojawią się natychmiast i będą widoczne gołym okiem, ale równie ważną rolę odegrają te mniej oczywiste, które odczujemy z czasem.

„Zużycie energii przez wiodące firmy technologiczne jest stosunkowo niewielkie w porównaniu do ich śladu ekonomicznego, finansowego, a nawet społecznego” – pisze George Kamiya w analizie Międzynarodowej Agencji Energii. „Jednak to właśnie z powodu tego ogromnego śladu finansowego, w połączeniu z wpływem kulturowym i naukowym, organizacje te mogą odegrać kluczową rolę w rozwiązywaniu problemów klimatycznych”.

Jednym z widocznych sposobów, w jaki rynek technologiczny wywarł wpływ na zwiększanie udziału energii odnawialnej, są długoterminowe umowy na zakup energii, tzw. PPA (ang. Power Purchase Agreement). Są one zobowiązaniem wobec konkretnych podmiotów na rynku odnawialnych źródeł energii (OZE) do zakupu energii w ustalonej cenie przez kolejnych 10 lub nawet 20 lat.

„Stanowi to gwarancję stałego dochodu i siłę napędową rozwoju całego rynku energii odnawialnej” – mówi Kyle Harrison, szef badań nad zrównoważonym rozwojem w BloombergNEF.

„Popyt ze strony korporacji stał się znaczącym katalizatorem inwestycji w czystą energię na całym świecie” – mówi Harrison. „Microsoft i inne firmy technologiczne będą musiały zawierać więcej umów na czystą energię, by zrealizować swoje cele”.

Przykładowo, Microsoft był drugim co do wielkości nabywcą odnawialnej energii w oparciu o umowy PPA w 2021 r. Kontrakty PPA, stanowiąc długoterminowe zobowiązanie, są podstawą do pozyskania przez producentów środków finansowych niezbędnych do wytwarzania nowych wolumenów. Wiele tego typu umów jest zawieranych w Europie, włączając w to Irlandię, Danię, Szwecję i Hiszpanię. Łącznie Microsoft podpisał umowy PPA, które zapewnią więcej niż 10 gigawatów energii ze słońca, wody czy wiatru.

Microsoft ogłosił 23 listopada br. umowę z Irlandią na zakup 900 megawatów z tamtejszego rynku OZE. Microsoft przewiduje, że do 2025 r. wszystkie firmowe centra danych zlokalizowane w Irlandii będą w zasilane wyłącznie zieloną energią.

„Wraz z rosnącym popytem na usługi chmurowe i powstawaniem nowych centrów danych, Microsoft zobowiązał się dwukrotnie zwiększyć deklarowane ograniczenie konsumpcji energii pochodzącej z węgla, aby przeciwdziałać zmianom klimatycznym” – mówi Brian Janous, dyrektor generalny Microsoft odpowiedzialny za obszar energii. Zobowiązanie to ma wyraz w licznych działaniach, od dużych zakupów zielonej energii, po innowacje i współpracę, jak również realizowanie strategii zrównoważonego rozwoju.

„Ważne jest, aby nasz głos przyczyniał się do kształtowania polityk na rzecz szybkiej dekarbonizacji” – przyznaje.

Harrison podkreślił również znaczenie aktywności Microsoft w kształtowaniu polityki klimatycznej.

„Microsoft i inne firmy odgrywają obecnie znaczącą rolę w lobbowaniu u dostawców energii i współpracy z regulatorami w celu rozszerzenia dostępu do zakupu czystej energii” – mówi Harrison.

Promując działania na rzecz czystej energii, Microsoft zaczyna od siebie. Do 2025 roku firma będzie zasilać swoją działalność w 100 proc. energią odnawialną. Ma się to stać za sprawą kontraktów PPA na wolumeny bilansujące ślad węglowy pozostawiony przez wszystkie centra danych, budynki i kampusy należące do firmy.

Microsoft zobowiązał się również, że do 2030 r. konsumpcja firmy będzie w pełni oparta o źródła odnawialne. Z kolei do 2050 firma usunie ze środowiska równowartość dwutlenku węgla, jaki wyemitowała od początku swojej działalności w 1975 roku. Kluczową rolę w osiągnięciu tych celów stanowią centra danych.

Zapewnienie, by chmura spełniała potrzeby Europy i służyła jej wartościom, jest również kluczową częścią nowego pakietu European Cloud Principles ogłoszonego przez Brada Smitha, prezesa Microsoft w maju tego roku po konsultacjach z europejskimi partnerami.

Wspieranie rynku odnawialnych źródeł energii

Stosując innowacyjne podejście, Microsoft demonstruje, jak centra danych mogą oszczędzać prąd, zmniejszać emisję, a nawet oddawać energię do sieci.

W Finlandii ciepło odpadowe pochodzące z dwóch nowych centrów danych zasili system ciepłowniczy, zapewniając zimą ogrzewanie dla ponad 250 000 osób. Dodatkowo w regionie Azure w Szwecji do chłodzenia serwerów wykorzystywana jest woda deszczowa i powietrze, a wytwarzane przez urządzenia ciepło ogrzewa pomieszczenia pracownicze. Z kolei w Szwecji prowadzone są badania pilotażowe nad ekologicznymi zamiennikami agregatów prądotwórczych z silnikiem na gaz ziemny, służących za systemy awaryjnego zasilania.

Centra danych Microsoft w Irlandii wykorzystują baterie do utrzymania ciągłości zasilania. W ramach współpracy Microsoft i Enel X baterie te mogą zapewnić usługi sieciowe poprzez natychmiastową interakcję z siecią energetyczną. W dni, kiedy energia wiatrowa lub słoneczna ulega wahaniom, baterie zapasowe Microsoft zapewniają stały przepływ energii.

Dzięki temu zmniejsza się rola elektrowni węglowych w utrzymaniu stałej produkcji megawatów, a wraz z nią emisje i koszty paliwa.

„Świetnym aspektem projektu w Irlandii było to, że te baterie już tam były” – mówi Janous z Microsoft. „Brakowało jedynie cyfrowej warstwy rozwiązań z zakresu analityki, które określą, w jaki sposób zapewnić stałą produkcję prądu”.

„Te aktywa są wszechobecne w centrach danych na całym świecie. I to stwarza ogromną szansę na to, aby nie były one postrzegane jedynie jako coś, co zużywa energię, ale także jako jej producent i partner dla operatorów sieci w zapewnieniu niezawodności energetycznej i istotny element jej transformacji”.

Patrząc w przyszłość

„Zaangażowanie firm technologicznych w rozwój cyfryzacji, sztucznej inteligencji i systemów informatycznych może przyczynić się do powstania inteligentniejszych, bardziej elastycznych systemów energetycznych niezbędnych do osiągnięcia zerowej emisji netto” – pisze Kamiya w analizie IEA.

Harrison z BloombergNEF wspomniał również o potencjale rozwoju cyfrowych rozwiązań w kierunku narzędzi wspierających efektywność energetyczną. Rozwiązania takie jak Internet rzeczy czy sztuczna inteligencja mogą pomóc operatorom sieci w przekierowywaniu obciążeń w okresach wysokiego zapotrzebowania.

Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana do wszystkiego – od rozwiązywania problemów związanych z łańcuchem dostaw, przez tworzenie dokładniejszych lokalnych prognoz pogody, po pomoc dostawcom w znalezieniu sposobów na wytwarzanie większej ilości energii.

Janous zauważa, że sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe zwiększą zapotrzebowanie na chmurę obliczeniową i będą istotne w rozwiązywaniu największych obecnych wyzwań.

„Transformacje energetyczne zawsze przebiegały bardzo wolno, ponieważ dotyczą one ogromnych infrastruktur” – mówi Janous. “Potrzebujemy ścisłego partnerstwa z operatorami sieci i firmami energetycznymi w Europie, aby pomóc im określić, jakie są najbardziej wydajne i najszybsze sposoby przyspieszenia tego przejścia na odnawialne źródła energii.”

„Potrzebujemy cyfrowych narzędzi, które zapewniają centra danych, aby przyspieszyć tę transformację”.