Потребление энергии ИНТЕРНЕТ КАК «ПОЖИРАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ»

В глобальном масштабе на центры обработки данных приходится треть энергии, потребляемой Интернетом.
В глобальном масштабе на центры обработки данных приходится треть энергии, потребляемой Интернетом. | Фото: © Adobe

«Кофе с собой» в свою чашку или отказ от полиэтиленовых пакетов в супермаркете: повседневная жизнь многих немцев становится все более экологически осознанной и ответственной. Однако (пока) лишь немногие задаются вопросом, действительно ли необходим каждый поисковый запрос в сети или отправка каждой фотографии в Интернет, ведь это также может быть вредно для окружающей среды.

Арне Ципионка

Вреден ли Интернет для окружающей среды? Его энергоемкость намного превышает энергопотребление ноутбука или смартфона. Мы почти не задумываемся об этом при просмотре сериалов или разных сайтов, однако передача данных возможна только благодаря сложной инфраструктуре передающих мачт, интернет-узлов и центров обработки данных. Иногда они потребляют большое количество энергии, а поскольку объем данных, передаваемых через Интернет, постоянно увеличивается (примерно на 30 процентов каждый год), потребность в энергии, возникающая в результате использования Интернета, также растет.

Пример: В 2009 году компания Google сообщила, что один поисковый запрос потребляет 0,3 ватт-часа. Столько же потребляет лампочка на 60 Ватт в течение 18 секунд. По оценкам, в 2018 году в Google выполнялось около 50 000 поисковых запросов в секунду. Если добавить к ним использование других сервисов компании, таких как 400 часов видеоматериалов, загружаемых на YouTube каждую минуту, то энергопотребление в 2018 году составит 10,6 тераватт-часов. Это приблизительно соответствует потреблению электроэнергии в таком мегаполисе, как Гамбург (11,9 ТВт-ч в 2018 году).

И хотя Google - один из крупнейших ИТ-концернов в мире, он не охватывает собой весь Интернет. По разным оценкам, только от одного до пяти процентов всего энергопотребления Интернета приходятся на долю компании. Как сделать Интернет более энергоэффективным?

Более экологичные центры обработки данных

Ученые выделяют три основных области использования Интернета, которые потребляют примерно одинаковое количество энергии. Помимо сетевой инфраструктуры и конечных устройств, таких как ноутбуки и смартфоны, с помощью которых мы получаем доступ в Интернет, это прежде всего работа центров обработки данных. Серверы, расположенные в больших залах, наполняют сеть контентом. Они обеспечивают поиск в Интернете, облачное хранение, использование социальных сетей, потоковую передачу музыки и многое другое. Кроме энергопитания самих компьютеров, большие затраты уходят на охлаждение помещений, поскольку системы выделяют огромное количество отработанного тепла.

Именно здесь появляются технологии, направленные на повышение экологичности центров обработки данных. Предпринимаются попытки использовать отработанное тепло компьютеров для регенерации энергии. Например, для охлаждения компьютеров используют воду, которая нагревается и становится носителем энергии. Это позволяет самостоятельно производить горячую воду для нужд центра обработки данных и даже сокращать мощность охлаждения. В последнем случае энергия горячей воды используется в адсорбционной холодильной установке для производства холода. В Швеции часть отработанного тепла из центров обработки данных направляется непосредственно в сеть централизованного теплоснабжения и используется для отопления жилых домов. Плавательные бассейны и тепличные хозяйства также извлекают выгоду от централизованного отопления.

В Германии есть огромный потенциал экономии электроэнергии: это 13 тераватт-часов, которые преобразуются в тепло в центрах обработки данных Германии и выбрасываются в окружающую среду почти полностью неиспользованными. Именно столько энергии ежегодно потребляет Берлин. Как это ни парадоксально, использование отработанного тепла из центров обработки данных очень медленно распространяется по всей Германии, хотя немецкие компании являются мировыми лидерами в этой технологии. Согласно исследованиям, это в основном связано с отсутствием опыта, комплексных концепций и программ финансирования. Однако большинство немецких операторов центров обработки данных видят большой потенциал в использовании этой технологии, и по крайней мере четверть операторов планируют использовать отработанное тепло на предстоящих этапах модернизации. Наряду с повышением эффективности важным вопросом является использование возобновляемых источников энергии в центрах обработки данных. В этом вопросе дела в Германии обстоят значительно лучше: почти 30 процентов операторов центров обработки данных заявляют, что полностью перейдут на возобновляемые источники энергии.

С политической точки зрения, приветствуется повышение экологичности центров обработки данных. С 2015 года экологический знак качества «Голубой ангел» также присваивается центрам обработки данных. Такие центры должны доказать свою энергоэффективность, использовать возобновляемые источники энергии и обеспечивать высокий коэффициент использования. Однако на данный момент сертификат выдан всего нескольким центрам.

Энергоэффективность не компенсирует рост потребления

Всё возрастающее использование Интернета привело к строительству множества новых центров обработки данных и в Германии. В ближайшее время изменений ожидать не приходится: благодаря расширению сетей и появлению новых ресурсоемких приложений, таких как беспилотные автомобили, объемы данных и энергопотребление будут продолжать расти.

Несмотря на все усилия по обеспечению экологической безопасности в ИТ-секторе, исследования выявили, прежде всего, следующую тенденцию: хотя центры обработки данных, компьютеры и смартфоны становятся все более энергоэффективными, эта экономия пока не компенсирует избыточного потребления, вызванного ростом Интернета. Тем важнее обратить внимание широкой общественности на серьезность влияния цифровизации на окружающую среду. Даже потенциальное повышение эффективности центров обработки данных, например, за счет использования отработанного тепла, может иметь дать существенные результаты при системном применении. И, может быть, кто-нибудь научится противостоять искушению отправлять фотографии за ужином всем друзьям.