| Предыдущая версия справа и слеваПредыдущая версияСледующая версия | Предыдущая версия |
| topics:energy [2025/09/27 12:59] – admin | topics:energy [2025/09/28 18:29] (текущий) – admin |
|---|
| ====== ЦОД и глобальное энергопотребление ====== | ====== ЦОД и глобальное энергопотребление ====== |
| <WRAP box round> | <WRAP box round> |
| Раздел про масштабы энергопотребления центров обработки данных, методы оценки и стратегии снижения нагрузки на энергосистемы и окружающую среду. | Раздел о масштабах энергопотребления центров обработки данных, подходах к его оценке (моделирование, ретроспективный анализ, прогнозирование) и мерах управления, направленных на снижение нагрузки на энергосистемы и климатическое воздействие. |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| <WRAP box round half column> | <WRAP box round half column> |
| **Данные и оценка** | **Данные и оценка** |
| * [[topics:02:models|Методы моделирования энергопотребления]] | * [[topics:02:models|Методики моделирования энергопотребления]] |
| * [[topics:02:history|Исторические и современные данные]] | * [[topics:02:history|Исторические и актуальные данные]] |
| * [[topics:02:forecast|Прогнозы энергопотребления]] | * [[topics:02:forecast|Сценарные прогнозы энергопотребления]] |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| <WRAP box round half column> | <WRAP box round half column> |
| **Воздействие и меры** | **Воздействие и меры** |
| * [[topics:02:climate|Влияние ЦОД на изменение климата]] | * [[topics:02:climate|Климатическое воздействие и углеродный след]] |
| * [[topics:02:reduction|Подходы к снижению энергопотребления]] | * [[topics:02:reduction|Технические и организационные меры снижения энергопотребления]] |
| * [[topics:02:overview|Основные выводы и тенденции]] | * [[topics:02:overview|Ключевые выводы и тенденции]] |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| |
| <WRAP box round> | <WRAP box round> |
| **Навигация по анализу энергопотребления** | **Структура энергобаланса (ориентир для навигации)** |
| <mermaid> | <mermaid> |
| flowchart LR | flowchart LR |
| A["ИТ-нагрузка и трафик"] --> B["Потребление ИТ"] | classDef big font-size:26px,stroke-width:1.2px,padding:10px; |
| B --> C["Инфраструктура (охлаждение, UPS, потери)"] | |
| C --> D["Потребление из электросети"] | |
| D --> E["Выбросы / углеродный след"] | |
| |
| B --- X1["Оптимизация ИТ (консолидация, утилизация, авто-выключение idle)"] | A["ИТ-нагрузка и трафик"]:::big --> B["Потребление ИТ-оборудования"]:::big |
| C --- X2["Воздушные потоки/изоляция, повышение setpoint"] | B:::big --> C["Инфраструктура ЦОД (охлаждение, UPS, потери)"]:::big |
| C --- X3["Экономайзер/фри-куллинг; жидкостное охлаждение"] | C:::big --> D["Потребление из энергосистемы"]:::big |
| C --- X4["Электрика: UPS, распределение, ecomode"] | D:::big --> E["Выбросы парниковых газов"]:::big |
| D --- X5["ВИЭ, PPA, микросети, накопители"] | |
| </mermaid> | </mermaid> |
| </WRAP> | </WRAP> |
| | |
| |
| <WRAP box round> | <WRAP box round> |
| **Шпаргалка: рычаги снижения энергопотребления и эмиссий** | **Опорная таблица: управление энергопотреблением и выбросами** |
| |
| ^ Рычаг ^ Где влияет ^ Типичный эффект ^ Сложность ^ Куда копать ^ | ^ Область управления ^ Основные решения ^ Типовые риски ^ Оценочный эффект ^ Результаты (артефакты) ^ |
| | Оптимизация ИТ-нагрузки (консолидация, утилизация, авто-shutdown idle) | IT kW | 10–30% IT | средняя | [[topics:02:models|модели]], [[topics:orchestration|оркестрация]] | | | ИТ-нагрузка | Консолидация и оптимизация мощностей, повышение утилизации, автоматическое отключение простаивающих ресурсов | Деградация SLA из-за агрессивной консолидации; неполная телеметрия | 10–30% по ИТ | Модель ёмкости, политики энергосбережения, отчёты об утилизации | |
| | Правильный airflow и изоляция коридоров, ↑ setpoint | Facility kW | 5–25% Facility | низкая–средняя | [[topics:34|airflow]], [[topics:13|economizers]] | | | Воздушные потоки и температурные уставки | Изоляция коридоров, устранение рециркуляции и байпас-потоков, корректировка уставок | Смешение потоков, дефицит напора, «затыкание» перфораций кабелями | 5–25% по Facility | Схема изоляции, замеры ΔT, отчёты CFD/IST | |
| | Экономайзер/фри-куллинг (воздух/вода) | Facility kW | 10–40% Facility (климатозависимо) | средняя | [[topics:13|economizers]], [[topics:24|hvac]] | | | Технологии охлаждения | Экономайзеры (воздушные/водяные), жидкостное охлаждение (door HX, direct-to-chip, иммерсия) | Климатические ограничения и водный бюджет; качество воды/коррозия; совместимость с ИТ | 10–40% по Facility (климатозависимо); 10–30% при высоких плотностях | Выбор технологии, расчёт WUE, матрица применимости, план ТО | |
| | Жидкостное охлаждение (door HX, direct-to-chip, immersion) | Facility kW | 10–30% Facility (при высоких плотностях) | средняя–высокая | [[topics:14|rackcooling]], [[topics:24|hvac]] | | | Электроснабжение и распределение | Высокоэффективные UPS, экономичные режимы, оптимизация уровней напряжения, селективность защит | Несоответствие режимов требованиям надёжности; искажения/гармоники | 2–10% по Facility | Обновлённые однолинейные схемы, протоколы КПД, режимные карты | |
| | Апгрейд UPS/распределения (высокий КПД, ecomode, HV, селективность) | Facility kW | 2–10% Facility | средняя | [[topics:26|ups]], [[topics:25|electrical]], [[topics:16|pdu]] | | | Мониторинг и управление (DCIM/MMT) | Полное покрытие измерениями, аномалийный контроль, алгоритмы адаптации режимов | «Слепые зоны» измерений, некорректная калибровка датчиков | 3–10% суммарно | Реестр точек измерения, KPI-дашборды, план коррекции уставок | |
| | Телеметрия и DCIM/MMT (адаптивные алгоритмы, предиктив) | IT+Facility | 3–10% суммарно | низкая–средняя | [[topics:35|metering]], [[topics:33|dcim]], [[topics:10|sensors]] | | | Источник энергии и выбросы | ВИЭ/PPA, микросети и накопители; размещение нагрузки с учётом углеродной интенсивности | Переменность генерации; договорные риски PPA; ограничения сетевой ёмкости | до 100% по Scope 2; 5–20% CO₂e за счёт «carbon-aware» размещения | Стратегия закупки энергии, карта углеродной интенсивности, график ввода ВИЭ/ESS | |
| | Энергоэффективные платформы и power-policies (CPU C-states, storage tiering) | IT kW | 5–20% IT | низкая–средняя | [[topics:18|hardware]], [[topics:19|powermodeling]] | | |
| | Workload placement / carbon-aware scheduling (регион, время суток) | Эмиссии | 5–20% CO₂e | средняя | [[topics:cloud|cloud]], [[topics:orchestration|orchestration]] | | |
| | ВИЭ, PPA, микросети/аккумуляция | Grid/эмиссии | до 100% Scope 2 | высокая | [[topics:21|microgrids]], [[topics:02:climate|climate]] | | |
| | Утилизация тепла (district heating, ГВС, процессы) | Net PUE | 5–30% (site-specific) | средняя–высокая | [[topics:24|hvac]], [[topics:sustainability|sustainability]] | | |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| <WRAP box round> | <WRAP box round> |
| **Метрики, которыми оперируем** | **Ключевые метрики** |
| * **PUE = Facility Energy / IT Energy** — идеал 1.0; хорошо ≤ 1.2–1.3 (зависит от климата). | * **PUE = Энергия инфраструктуры / Энергия ИТ** — ориентир снижения; типично ≤ 1,2–1,3 (зависит от климата). |
| * **WUE = Water Use / IT Energy** (л/кВт·ч) — 0 при «сухом» охлаждении. | * **WUE = Расход воды / Энергия ИТ** (л/кВт⋅ч) — минимизация при «сухих» схемах охлаждения. |
| * **CUE = CO₂e Emissions / IT Energy** — зависит от грид-микса; снижают ВИЭ/PPA/микросети. | * **CUE = Выбросы CO₂e / Энергия ИТ** — определяется топливным миксом сети и долей ВИЭ. |
| * **Scope 1/2/3** — прямые/покупная энергия/цепочка поставок; нужны для полной картины устойчивости. | * **Scope 1 / 2 / 3** — прямые/покупная энергия/цепочка поставок; база для отчётности по устойчивости. |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| | <WRAP box round> |
| | **Контрольные вопросы** |
| | - Определены границы системы и единицы измерения (ИТ против инфраструктуры, период усреднения)? |
| | - Согласованы источники данных и допущения моделей (климатические ряды, профиль нагрузки, сетевой микс)? |
| | - Выполнена раздельная оценка эффектов ИТ-мер и инженерных мер с учётом их взаимного влияния? |
| | - Подготовлен план реализации мероприятий с приоритизацией по эффекту/стоимости/срокам и метриками контроля? |
| | </WRAP> |
| |