Konesalien hurja energiankulutus talteen

Source: McKinsey Report. Revolutionising DataCenter Efficiency
Source: McKinsey&Company Report. Revolutionising DataCenter Efficiency.

Vaikka tietokoneet kehittyvät hurjaa vauhtia, ei tekniikka pysy mukana datan käsittelyn ja säilytyksen vaatimassa kasvuvauhdissa. Konesalien energiankulutuksen trendi on edelleen jyrkästi kasvava ja esimerkiksi McKinseyn tekemien tutkimusten mukaan konesalien energiankulutus tulee kaksinkertaistumaan vuodesta 2015 vuoteen 2020. Eennusteen mukaan vuonna 2020 konesalien energiankulutus vastaa noin seitsemää prosenttia maailman koko sähköenergiankulutuksesta.

Satojen miljoonien eurojen rakennusprojekteja

Rakentamissektorilla konesalien määrän kasvu tarjoaa paljon työtä rakentamiseen liittyen. Yleensä isoimpien konesalikeskittymien yhteyteen syntyy myös muuta IT-palveluliiketoimintaa sekä työpaikkoja. Esimerkiksi joidenkin arvioiden mukaan Googlen Haminan kohteen kokonaisinvestointi on jo yli miljardi euroa.

Jari_Innanen
Jari Innanen on Granlund konesali-palveluiden suunnittelujohtaja ja Finnish Data Center Forumin puheenjohtaja.

Oxford Researchin tekemän selvityksen mukaan Länsi-Eurooppaan tarvitaan vuoteen 2020 mennessä 60 isoa uutta konesalia, jotta kasvaviin tarpeisiin voidaan vastata. Suomi haluaa olla mukana tässä kehityksessä ja pärjätä kilpailussa, kun konesalien sijoituspaikoista päätetään.

Maamme merkittäviä kilpailuetuja ovat uudet kuituyhteydet Saksaan, edullinen sähkönhinta sekä kylmä ilmasto. Toistaiseksi kylmää ilmaa on hyödynnetty konesalien jäähdytyksessä (vapaajäähdytys), mutta palvelinvalmistajat kehittävät tuotteitaan jatkuvasti siten, että ne kestävät kuumempaa jäähdytysilmaa, jolloin vapaajäähdytys on mahdollinen myös lämpimissä maissa.

Silloin Suomen kilpailuetu heikkenee ja kilpailuetu menetetään, jos lämpöä ei hyödynnetä.

Konesalit lämpövoimalaitoksina

Koska konesalit ovat isoja lämmönlähteitä, voidaan niitä hyödyntää rakennuksien ja kaupunginosien lämmitykseen. Tällä hetkellä lämpöä ei kuitenkaan juuri hyödynnetä; esimerkiksi Suomessa on 1000 konesalia, joista noin kymmenessä hyödynnetään hukkalämpöä.

Suomessa ja Pohjoismaissa on kuitenkin käynnissä jo useampia hankkeita, joissa konesaleista syntyvää lämpöä tuotetaan kaukolämpöverkkoon ja käytetään esimerkiksi ympärillä olevien rakennusten lämmittämiseen.

Fakta on kuitenkin se, että vuonna 2020 Suomen sähköenergiankulutuksesta seitsemän prosenttia kuluu konesaleissa. Eikö olisi kaikkien osapuolien kannalta hyvä, jos tuosta määrästä suurin osa siirtyisi takaisin ”ilmaisenergiana” rakennuksien ja käyttöveden lämmitykseen?

Hukkalämmön hyödyntämisen mahdollisuudet ovat suuria. Siksi aina, kun uusia hankkeita suunnitellaan, tulisi tarkastella vaihtoehtoja siirtää konesalissa syntynyt lämpö hyötykäyttöön. Näin säästetään rahaa ja luonnonvaroja.

Globaali suorituskykymittari (KPI) lämmönhyödyntämiselle

Suomen Standardisoimisliitto (SFS) on yhdessä monien yritysten ja Finnish Data Center Forum Ry:n (FDCF) kanssa mukana kehittämässä globaalia suoristuskykymittaria hukkalämmön hyödyntämisille. Standardin avulla saadaan kansainvälisesti hyväksytty mittari konesalien ”lämmöntuotannolle” ja se tulee olemaan tunnustetusti ympäristöystävällisin tapa tuottaa konesalin jäähdytys. Konesalin hukkalämpöä kannattaa hyödyntää aina, mutta kylmän ilmaston maissa hyödyntämisen potentiaali on suurinta ja helpointa. Lämmön hyödyntäminen onkin yksi Suomen kilpailuetu konesalimarkkinoilla.

Tällä hetkellä konesalien energiatehokkuudella on vain yksi kansainvälisesti tunnustettu mittari (Power Usage Efficiency PUE), joka mittaa kohteen kokonaiskulutusta suhteessa itse prosessiin (palvelimien energian kulutus), mutta ei huomio lämmön hyödyntämistä.

Granlund vahvasti mukana kehittämässä alaa eteenpäin

Granlund on mukana FDCF:n toiminnassa partnerijäsenenä ja minä toimin yhdistyksen puheenjohtajana. Haluamme ehdottomasti olla eturintamassa kehittämässä alaa eteenpäin.

Granlundin kokonaisvaltaiset palvelut sekä vahva suunnitteluosaaminen tukevat erittäin hyvin asiakastarpeita konesaliprojekteissa sekä hankkeiden käynnistämiseen liittyvissä selvityksissä. Ala kehittyy kuitenkin valtavaa vauhtia ja siksi on tärkeää olla mukana aktiivisena toimijana konesalisektorilla ja omaksua uusia ratkaisuja sekä toimintatapoja.

Energiamurros haastaa päätöksenteon

Energia on aiheena lähempänä meitä jokaista, kuin kenties koskaan aikaisemmin. Se on kuin ruoka tai puhdas juomavesi, ilman sitä ei oikein voi elää. Yksi ihmislajin menestymisen edellytyksistä on ollut kyky hyödyntää tulta, eli lämpöenergiaa, mm. ruoanvalmistukseen ja kylmistä oloista selviämiseen.

Ville_Reinikainen
Ville Reinikainen

Ei siis liene väärin, että tietoisuus ja keskustelu energiankäytöstä, -tuotannosta sekä aiheen ympärillä tapahtuvasta politikoinnista lisääntyy. Varsinkin, kun energiantuotanto sekä energian holtiton käyttö uhkaavat kotipallomme tulevaisuutta.

Hyvänä esimerkkinä uhan tunnistamisesta on hiljattain julkisuuteen tuotu, maailman suurimpiin kuuluvan energiayhtiö Shellin liiketoimintastrategiaa ohjaava sisäinen raportti. Raportti pohjaa olettamaan, että globaali keskiarvolämpötila nousee tulevaisuudessa neljä astetta, mikä on huomattavasti enemmän kuin kansainvälisesti hyväksytty kahden asteen lämpenemisen raja. Tätä suuremman lämpötilanousun katsotaan johtavan katastrofaalisiin ongelmiin. Lisää tästä voi lukea The Guardianin ja Helsingin Sanomien artikkeleista.

Edellisen kerran energia oli lähes yhtä suuri puheenaihe 1970-luvun energiakriisin aikaan. Silloin keskustelu oli vilkasta ja energiankäytön vähentämiseksi asetettiin voimakkaita säädöksiä. Syyt olivat kuitenkin puhtaasti poliittiset, ja kriisi poistui poliittisten erimielisyyksien selvittyä. Jälkeenpäin ajateltuna, olisi voinut olla viisasta jatkaa kriisin viitoittamalla energiansäästön tiellä. Ehkä maapallo olisi piirun verran terveemmässä kunnossa tänä päivänä. No, mikään ei ole helpompaa kuin jälkiviisaus.

Energiamurroksen mahdollisuudet

Tänään edessämme on energiamurros, joka tarkoittaa kokonaisvaltaista muutosta totuttuihin tapoihin käyttää ja tuottaa energiaa. Energiamurros sisältää tavattoman määrän politikointia, mutta sen syyt eivät ole politiikassa, vaan ilmaston lämpenemisessä ja sen tuomissa valtavissa haasteissa.

Ongelma on kaikkien yhteinen, mutta kunkin maan ja suuryrityksen omat, usein ristiriidassa olevat, tavoitteet tekevät globaalien ratkaisujen toteuttamisen monimutkaiseksi. On kuitenkin nähtävissä selkeitä maailmanlaajuisia trendejä, jotka ohjaavat energiamurrosta. Näistä merkittävimpiä lienee aurinko- ja tuulienergian hyödyntäminen, energiansäästö sekä hajautetut energiaverkot kysynnänjoustoineen.

Poliittisista haasteista huolimatta päätä ei siis ole tarpeen työntää pohjalaiseen turvemättääseen. Olisi järkevää tarttua uusia globaaleja ratkaisuja sarvista ja ryhtyä toimeen, Suomen kansalliset edut huomioiden. On tärkeää, että energiajärjestelmässä tapahtuvat muutokset nähdään tulevaisuuden mahdollisuuksina, ei pakollisena pahana.

Suomi kaipaa uusia näkökulmia

Suomalainen energiakeskustelu kaipaa ravistelua. Esimerkiksi Fennovoiman ydinvoimahankkeen ympärillä käyty keskustelu on vilkasta. Huoltovarmuuden, energiaomavaraisuuden sekä tärkeiden ympäristökysymysten lisäksi meidän tulisi miettiä esimerkiksi sitä, miten ydinvoima tukee Suomen uudeksi ja merkittäväksi vientivaltiksi kaavaillun Cleantech-osaamisen kehittymistä?

Voitaisiinko globaaleja energiamurroksen trendejä ajaa meillä sisään vaihtoehtona uusille keskitetyille suurvoimaloille, kuten monet alan johtavat professorit ja tutkijat kannustavat ajattelemaan? Voisiko hajautettu energiantuotanto samalla lisätä demokraattista päätöksentekoa energiatuotantoratkaisuja valittaessa?

Kun tuotantoa hajautetaan pienempiin yksiköihin, voisi kuvitella, että entistä pienempien toimijoiden, jopa yksittäisten henkilöiden, osallistuminen päätöksentekoon tulisi mahdolliseksi. Tämä vaatii luonnollisesti voimakkaita panostuksia energiaverkkojen kehitykseen, mutta panostus voi olla sen väärti, varsinkin, jos ajatellaan, millaisia panostuksia energiaratkaisuihin on tulevaisuudessa laitettava.

Rohkeutta tehdä toisin

Uudet ratkaisut vaativat päättäjiltä rohkeutta katsoa pitkälle tulevaisuuteen. Täytyy uskoa, että perinteisestä poikkeavat energiaratkaisut voivat korvata vanhaa energiantuotantokapasiteettia, joka on politiikan tai ympäristön näkökulmasta ongelmallista.

Merkkejä tästä rohkeudesta alkaa jo löytyä. Esimerkiksi Helen on edistämässä hajautettuun tuotantoon perustuvaa uusiutuvan energian ratkaisua, Hanasaaren ja Salmisaaren suurvoimaloiden modernisoinnin tai Vuosaareen rakennettavan uuden ison biovoimalaitoksen sijaan. Tässä ratkaisussa ei tukeuduttaisi yksittäiseen isoon voimalaan vaan useampiin pienempiin uusiutuvan energian yksiköihin. Kaupunkilaisten energiankäytön muutosten uskotaan tukevan tätä ratkaisua. Suunnitelmaan sisältynee myös usko siihen, että energiaverkot tulevat kehittymään ja joustavuus energiankulutuksen ja -tuotannon tasaamisessa lisääntymään. Toivotaan, että tätä uskoa ja päätöksentekokykyä löytyy jatkossa muiltakin päättäjätahoilta.

Meni niin tai näin, varmaa on se, että paras tapa vaikuttaa positiivisesti Suomen energiaomavaraisuuteen ja energiajärjestelmän ympäristöystävällisyyteen on energiansäästö. Tähän meillä kaikilla on mahdollisuus. Suuri osa energiansäästöinvestoinneista on myös taloudellisesti kannattavia.

Rentouttavaa ja energiaa säästävää kesälomaa kaikille.

Kirjoittaja Ville Reinikainen on Granlund Consultingin energia- ja ympäristötoimialan johtaja.