Datová centra už nemusí být zátěží: Mohou vyrábět elektřinu a topit tisícům domovů

Datová centra jsou často vnímána jako zátěž pro místní komunity, zejména kvůli jejich vysoké spotřebě energie a produkci tepla. Nový výzkum však naznačuje, že s vhodnými inovacemi se mohou stát cenným přínosem, schopným generovat elektřinu a efektivně využívat odpadní teplo.

Datová centra jsou často vnímána jako zátěž pro místní komunity, zejména kvůli jejich vysoké spotřebě energie a produkci tepla. Nový výzkum však naznačuje, že s vhodnými inovacemi se mohou stát cenným přínosem, schopným generovat elektřinu a efektivně využívat odpadní teplo. Příkladem je plánované datové centrum v Monterey Park v Kalifornii, které se nachází v blízkosti obytných a komerčních oblastí.

Jedním z klíčových řešení je integrace systémů pro ukládání energie přímo v datových centrech. Designy baterií s dlouhou životností, například ty využívající zinek a vodu, vyžadují minimální chlazení a umožňují flexibilní správu energie. Majitelé datových center by tak mohli rozhodovat, kdy čerpat energii ze sítě, kdy využívat baterie, kdy je dobíjet, a dokonce kdy prodávat přebytečnou energii zpět do sítě, čímž by získali dodatečné příjmy a podpořili stabilitu lokální sítě.

Datová centra produkují značné množství tepla, které je nutné odvádět od počítačových čipů. Toto odpadní teplo by však mohlo být využito k vytápění okolních budov. Mnoho měst po celém světě již provozuje systémy dálkového vytápění, kde je skupina budov propojena potrubní sítí a odebírá teplo z centrálního zdroje. Datová centra by mohla sloužit jako takový zdroj tepla. Moderní „termální mikrosítě“ nebo „ambientní smyčky“ dokonce nepotřebují páru ani extrémně horkou vodu, ale využívají chladnější vodu k transportu tepla mezi budovami. Účinná elektrická tepelná čerpadla v každé budově pak tuto vodní smyčku využívají k regulaci teploty vzduchu v zimě i v létě, čímž vytvářejí kombinované systémy vytápění a chlazení. V takovém scénáři se odpadní teplo z datového centra stává cenným zdrojem, který šetří peníze i energii pro místní komunitu. Například 75megawattové datové centrum ve finském Mantsala zásobuje teplem přibližně 2 500 domácností.

Kombinace vlastní výroby energie, jejího ukládání a využití odpadního tepla by mohla proměnit datová centra z potenciální zátěže na přínos pro komunitu. Umístění datového centra s bateriovým úložištěm v sousedství a jeho tepelné i elektrické propojení by mohlo vytvořit malou energetickou komunitu. Kromě dodávky tepla by datové centrum mohlo pomáhat pokrývat potřeby elektřiny v okolí během výpadků proudu, bouří nebo špičkových odběrů.

Čtvrtým rozměrem udržitelnosti datových center je radikální snížení energie spotřebované na jednotku výpočtu. To by znamenalo, že exponenciální růst výpočetních úloh by nevyžadoval odpovídající exponenciální růst hardwaru nebo spotřeby elektřiny. Pokroky v designu počítačových čipů již nyní činí procesory datových center výrazně účinnějšími, umožňují rychlejší a složitější výpočty s menší spotřebou. Oblast „nekonvenčních výpočtů“, včetně přístupů inspirovaných architekturou lidského mozku v rámci neuromorfní umělé inteligence, slibuje tisícinásobné až miliardnásobné zvýšení energetické účinnosti. To by výrazně posílilo schopnosti datových center pro trénink systémů umělé inteligence a snížilo poptávku po nových čipech a elektřině.