परिचय
विभिन्न उद्योगों में डिजिटल परिवर्तन की तीव्र वृद्धि, साथ ही 5जी, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी नई तकनीकों के व्यापक अनुप्रयोग ने समाज में बहुत अधिक डेटा उपलब्ध कराया है। डेटा सेंटर, विभिन्न उद्योगों में सूचना प्रणाली कैसे काम करती है, इसके लिए डिजिटल आधार के रूप में कार्य करते हुए, आर्थिक और सामाजिक परिदृश्य में अपरिहार्य महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचा बन गए हैं, जो डिजिटल अर्थव्यवस्था के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं। हालाँकि, डेटा केंद्र बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं और बहुत अधिक उत्सर्जन पैदा करते हैं। इससे निपटने के लिए, हमें उत्सर्जन में कटौती करने के लिए अच्छे उपायों की आवश्यकता है और देखें कि वे कितने टिकाऊ हैं। यहीं पर कार्बन उपयोग प्रभावशीलता (सीयूई) मीट्रिक आती है।
"CUE" (कार्बन उपयोग प्रभावशीलता) को परिभाषित करें
ग्रीन ग्रिडडेटा केंद्रों में आईटी ऊर्जा खपत की प्रति यूनिट ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) उत्सर्जन का पता लगाने के लिए 2010 में कार्बन उपयोग प्रभावशीलता (सीयूई) मीट्रिक की शुरुआत की। कार्बन उत्सर्जन के संदर्भ में डेटा केंद्रों की स्थिरता का आकलन करने के लिए यह ISO/IEC 30134-8 का हिस्सा बन गया है। सीयूई कार्बन तीव्रता के अनुरूप है, स्कोप 1 और स्कोप 2 उत्सर्जन दोनों पर विचार करता है लेकिन पावर उपयोग प्रभावशीलता (पीयूई) के समान आईटी लोड से विभाजित होता है। मीट्रिक डेटा केंद्रों के कार्बन पदचिह्न को मापने और कार्बन उत्सर्जन में उनकी स्थिरता का मूल्यांकन करने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करता है।
ग्रिड बिजली का उपयोग करते समय CUE की गणना करने के लिए, कार्बन उत्सर्जन उस क्षेत्र के लिए प्रकाशित सरकारी आंकड़ों पर आधारित हो सकता है। साइट पर उत्पन्न बिजली का उपयोग करते समय, आदर्श रूप से, स्थानीय मीटर से वास्तविक उत्सर्जन डेटा का उपयोग किया जाना चाहिए। हालाँकि, गणना के लिए जनरेटर निर्माता से उत्सर्जन और ईंधन स्रोत डेटा का उपयोग करना भी संभव है।
CUE का सूत्र
CUE की गणना करने के लिए सूत्र इस प्रकार है।
कम CUE अनुपात कम कार्बन फ़ुटप्रिंट का प्रतीक है, जो डेटा केंद्रों में उच्च कार्बन उपयोग दक्षता का संकेत देता है। आदर्श CUE मान {0}}.0 है, जो डेटा सेंटर संचालन के दौरान कोई कार्बन उत्सर्जन नहीं होने का संकेत देता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि CUE उन ऊर्जा स्रोतों के आधार पर काफी भिन्न होता है जिन पर डेटा केंद्र भरोसा करते हैं। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित डेटा केंद्रों में आम तौर पर जीवाश्म ईंधन ऊर्जा पर निर्भर लोगों की तुलना में समान PUE के साथ भी कम CUE होता है।
चीन अपने CUE को बेहतर बनाने में क्या योगदान देता है?
2021 में, चीन ने अपनी सरकारी कार्य रिपोर्ट में "कार्बन पीकिंग" और "कार्बन तटस्थता" की अवधारणाओं को पेश किया। कार्बन पीकिंग का लक्ष्य 2030 तक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में एक पठार हासिल करना है, जो अपने चरम पर पहुंचने के बाद धीरे-धीरे कम हो रहा है। कार्बन तटस्थता में वनीकरण और ऊर्जा संरक्षण जैसे उपायों के माध्यम से उत्पादन प्रक्रिया में उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड की भरपाई करना, कार्बन डाइऑक्साइड के "शून्य उत्सर्जन" को प्राप्त करना शामिल है। जलवायु परिवर्तन और चीन की "डबल कार्बन" रणनीति से निपटने के वैश्विक प्रयासों के अनुरूप, डेटा सेंटर उद्योग लगातार ऊर्जा दक्षता के स्तर में सुधार कर रहा है, नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग बढ़ा रहा है, और जल्द से जल्द कार्बन तटस्थता प्राप्त करने का प्रयास कर रहा है।
जैसे-जैसे तरल शीतलन प्रौद्योगिकियाँ परिपक्व होती हैं, डेटा केंद्रों में विभिन्न तरल शीतलन विधियाँ जैसे विसर्जन शीतलन, कोल्ड प्लेट तरल शीतलन और स्प्रे तरल शीतलन तेजी से लागू की जाती हैं। तरल शीतलन से परे, हाल के वर्षों में डेटा सेंटर शीतलन के तरीकों में विविधता आई है। अप्रत्यक्ष बाष्पीकरणीय शीतलन और चुंबकीय उत्तोलन चिलर जैसी उभरती शीतलन विधियां नए विकल्प प्रदान करती हैं। डेटा केंद्रों में कई शीतलन विधियों का संयोजन आम हो गया है।
निर्बाध विद्युत आपूर्ति (यूपीएस) की दक्षता डेटा सेंटर बिजली वितरण विक्रेताओं के लिए भी एक महत्वपूर्ण बाजार बन गई है। 97% से अधिक दक्षता वाले उच्च दक्षता वाले यूपीएस को मानक माना जाता है। कम लोड दरों पर मॉड्यूलर यूपीएस ने डेटा सेंटर दक्षता में उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली आपूर्ति को पीछे छोड़ दिया है, जो डेटा सेंटर बिजली वितरण में ऊर्जा दक्षता के लिए उच्च आवृत्ति यूपीएस के इष्टतम समाधानों में से एक बनने की क्षमता को दर्शाता है।
साथ ही, प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (यूपीएस) भी एक महत्वपूर्ण बाजार बन गया है जहां डेटा सेंटर बिजली वितरण प्रदाता प्रतिस्पर्धा करते हैं। बिजली वितरण उद्योग में प्रमुख घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय खिलाड़ियों, जैसे हुआवेई, वर्टिव, केहुआ, एबीबी, श्नाइडर के पास इस क्षेत्र में संबंधित उत्पाद लेआउट हैं। 97% से अधिक दक्षता हासिल करना अब उच्च-स्तरीय यूपीएस उद्योग में एक "बुनियादी ऑपरेशन" माना जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि, कम लोड दरों पर, मॉड्यूलर यूपीएस का उपयोग करने वाले डेटा सेंटर की दक्षता उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली आपूर्ति से आगे निकल गई है। लेखक के विचार में, तकनीकी विकास के रुझानों को देखते हुए, उच्च-आवृत्ति यूपीएस ऊर्जा की खपत को कम करने और डेटा सेंटर बिजली वितरण में दक्षता बढ़ाने के लिए इष्टतम समाधानों में से एक बनने की संभावना है।
डेटा केंद्रों के संचालन के दौरान, आईटी उपकरण महत्वपूर्ण मात्रा में अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न करते हैं। इस अतिरिक्त गर्मी को पुनर्प्राप्त करने और पुन: उपयोग करने के लिए हीट पंप तकनीक का उपयोग करने से डेटा केंद्रों में एक आशाजनक भविष्य के साथ कई अनुप्रयोग पाए गए हैं। मोटे अनुमान से संकेत मिलता है कि चीन के उत्तरी क्षेत्र में डेटा केंद्रों में कुल पुनर्प्राप्त करने योग्य अतिरिक्त गर्मी लगभग 10 गीगावॉट है, जो सैद्धांतिक रूप से लगभग 300 मिलियन वर्ग मीटर इमारतों के लिए हीटिंग का समर्थन करती है। चीन में कई डेटा सेंटर, जिनमें अलीबाबा का क्विंदाओ लेक डेटा सेंटर, टेनसेंट का तियानजिन डेटा सेंटर, चाइना टेलीकॉम का चोंगकिंग क्लाउड कंप्यूटिंग बेस, वांगुओ डेटा का बीजिंग डेटा सेंटर 3 और यूक्लाउड का वुलानचाबू क्लाउड कंप्यूटिंग सेंटर शामिल हैं, ने पहले ही हीट रिकवरी तकनीक लागू कर दी है, जो दोनों के लिए हीटिंग प्रदान करती है। डेटा केंद्रों के आंतरिक और आसपास के क्षेत्र।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, डेटा सेंटर कूलिंग कुल ऊर्जा खपत का 20% से अधिक है। पानी के भीतर डेटा केंद्रों की तैनाती, डेटा सेंटर द्वारा उत्पन्न गर्मी को खत्म करने के लिए समुद्री जल के तापमान का उपयोग करके, ऊर्जा की खपत को काफी कम कर सकता है, जो डेटा सेंटर संचालन में विभिन्न संकेतकों के अनुकूलन में योगदान देता है।
चीन में, हाईलैंडर अंडरवाटर डेटा सेंटर (यूडीसी) की अवधारणा पेश करने वाला पहला व्यक्ति था और उसने अंडरवाटर डेटा सेंटर के तीन प्रमुख लाभों की पहचान की:
सबसे पहले, यूडीसी, पानी के नीचे स्थित होने और अक्रिय गैस से भरा होने के कारण, आग के खतरे को खत्म कर देता है।
दूसरा, यूडीसी अपने पानी के नीचे के स्थान में विवेकशील रहता है, जिससे सटीक बाहरी स्थानीयकरण असंभव हो जाता है।
तीसरा, यूडीसी की निरंतर 24-घंटे की निगरानी डेटा सेंटर की संभावित क्षति और घुसपैठ को प्रभावी ढंग से रोकने में मदद करती है।
पानी के भीतर डेटा केंद्रों के ऊर्जा संरक्षण और सुरक्षा दोनों में अद्वितीय फायदे हैं। हालाँकि, वे भौगोलिक कारकों से काफी प्रभावित होते हैं, जिनके निर्माण के लिए समुद्र की निकटता की आवश्यकता होती है। नेटवर्क बुनियादी ढांचे की वर्तमान स्थिति में, लेखक का मानना है कि पानी के नीचे डेटा सेंटर मुख्य रूप से गर्म डेटा की गणना करने, गर्म-ठंडे डेटा को संग्रहीत करने और कम विलंबता आवश्यकताओं वाले उपयोगकर्ताओं की सेवा करने के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि मशीन लर्निंग और वीडियो रेंडरिंग में लगे लोग, विशेष रूप से तटीय शहरों में.
निष्कर्ष
संक्षेप में, पर्यावरण पर डेटा केंद्रों के प्रभाव को कम करने के लिए एक विविध योजना की आवश्यकता है। ऊर्जा-कुशल उपकरणों, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करना और संसाधनों का उपयोग करने के तरीके में सुधार करना महत्वपूर्ण रणनीतियाँ हैं। इन समाधानों को लागू करके, डेटा केंद्र ऊर्जा के उपयोग में काफी कटौती कर सकते हैं, अपने संचालन के तरीके में सुधार कर सकते हैं और दिखा सकते हैं कि वे टिकाऊ होने के लिए समर्पित हैं। जैसे-जैसे पर्यावरणीय जिम्मेदारी पर ध्यान बढ़ रहा है और ऊर्जा खर्च बढ़ रहा है, डेटा केंद्रों के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करना अब कोई विकल्प नहीं बल्कि जरूरी है। स्थिरता के लिए एक सर्वव्यापी दृष्टिकोण अपनाकर, डेटा केंद्र अन्य उद्योगों के लिए एक मॉडल के रूप में काम करते हुए, आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ प्राप्त कर सकते हैं।