Энергетические аналитики и экологи утверждают, что дизельные генераторы дороги, шумны, сильно загрязняют окружающую среду и не подпадают под действие Закона о чистом воздухе во время энергетических «чрезвычайных ситуаций».
автор: Арселия Мартин
«Пять девяток». В мире центров обработки данных обеспечение бесперебойной работы объекта в течение 99,999% времени — это самое главное. Доступ к электропитанию — главный приоритет, когда разработчики пытаются определить, где построить хранилища для суперкомпьютеров, которые в последние годы разрослись до немыслимых размеров. Чтобы гарантировать «пять девяток», застройщики центров обработки данных обеспечивают себя электроэнергией разными способами: они стремятся подключиться к электросети, построить или купить собственный источник питания с оплатой по счетчику (обычно в виде газовой генерации) и, наконец, размещают на объекте несколько резервных генераторов. Эти генераторы обычно работают на дизельном топливе. Переработанная сырая нефть стала отраслевым стандартом для обеспечения круглосуточного доступа к электроэнергии, поскольку застройщики Техаса ожидают принятия нового постановления штата, которое наделит Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT), сетевых операторов штата, полномочиями отключать крупных потребителей электроэнергии, таких как центры обработки данных, в периоды пикового спроса. Резервные генераторы также стали жизненно важными для застройщиков, поскольку медленные цепочки поставок задерживают установку газовых турбин на объектах.
Предпочтительным резервным источником питания для центров обработки данных являются крупные загрязнители воздуха, что, по словам экологов и отраслевых экспертов, может стать серьезной проблемой, если не будут установлены и не будут применяться четкие правила по ограничению использования дизельных генераторов. Хотя предполагается, что эти резервные генераторы будут использоваться редко, за исключением профилактических испытаний, существуют опасения, что по мере того, как ERCOT будет использовать свои новые полномочия для отключения центров обработки данных от сети в периоды пикового спроса, дизельные генераторы будут включаться чаще. Дизельные генераторы создают множество экологических проблем. Они дороги в эксплуатации и подвергаются ограничениям со стороны федеральных, региональных и местных органов власти, регулирующих уровень шума и загрязнения воздуха. Дизельное топливо выделяет вредные загрязняющие вещества, которые Американское онкологическое общество связывает с заболеваниями сердца, лёгких и раком. Однако, несмотря на столь очевидное воздействие на здоровье, владельцы дизельных генераторов, как правило, обязаны самостоятельно отчитываться о выбросах только перед Техасской комиссией по качеству окружающей среды (TCEQ) и Агентством по охране окружающей среды (EPA). EPA может проводить проверки соответствия и оценку объектов, чтобы гарантировать, что проекты соответствуют нормам по регулируемым загрязняющим веществам. Дизельные генераторы, используемые в качестве резервного источника энергии в Техасе, чаще всего разрешены TCEQ, при условии, что количество часов их работы не превышает 10 процентов от годового времени работы основного источника энергии. TCEQ выдаёт тем, кто эксплуатирует дизельные генераторы, либо стандартное разрешение, либо индивидуальное разрешение на проверку нового источника.
Поскольку некоторые застройщики центров обработки данных стремятся реализовать отдельные проекты, потребляющие больше электроэнергии, чем города , существуют опасения, что сообщаемые ими выбросы от дизельных генераторов, используемых для обеспечения резервного питания, превысят ограничения, установленные Законом о чистом воздухе. На федеральном уровне не существует ограничений по времени использования дизельных генераторов в чрезвычайных ситуациях. Агентство по охране окружающей среды рассматривает чрезвычайные ситуации как ситуации, возникшие в результате внезапных и достаточно непредсказуемых событий, таких как отключение электроэнергии в сети, неожиданное отключение газовых установок или стихийные бедствия. В таких случаях оператор генератора обязан регистрировать аварийную ситуацию и сообщать о мерах, принятых для снижения выбросов. Однако в нечрезвычайных ситуациях, например, при испытаниях оборудования, срок службы дизельных генераторов на федеральном уровне ограничен 100 часами. Пятьдесят из этих 100 часов могут быть использованы для программ управления спросом: операторы сетей или линий электропередачи платят потребителям с высокой нагрузкой, таким как центры обработки данных, за переключение на резервные генераторы для снижения нагрузки на сеть.
По данным Агентства по охране окружающей среды, это происходит на фоне того, что крупнейшие мегаполисы Техаса — Хьюстон-Галвестон-Бразория, Даллас-Форт-Уэрт, Эль-Пасо и Сан-Антонио — уже нарушают стандарты качества воздуха . В богатом газом Техасе некоторые компании продвигают переход на портативные газогенераторы, работающие на более дешёвом топливе, которое лучше подходит для длительного использования и меньше загрязняет воздух. Одна из компаний-производителей газогенераторов, Generac, заявила в своём отчёте , что её газогенераторы выбрасывают на 95% меньше оксидов азота, которые существенно влияют на смог и кислотные дожди; на 98% меньше неметановых углеводородов и на 59% меньше угарного газа. Однако природный газ, в отличие от дизельного топлива, нельзя хранить на месте. «Поскольку дизельное топливо можно хранить на месте и оно легко доступно, оно стало предпочтительным источником энергии для большинства резервных или аварийных генераторов», — говорит Брэндон Сил, давний руководитель газовой отрасли и бывший президент компании West Texas Gas, недавно переименованной в WTG Energy. «Его можно найти в самых разных местах», — сказал Сил собравшимся на конференции по центрам обработки данных в октябре. «И поэтому людям это нравится».
Дизельные генераторы регулярно используются в горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве и энергетике. Учитывая исключительно высокую потребность центров обработки данных в электроэнергии и их круглосуточную работу, проекты оснащаются большим количеством крупных дизельных генераторов. По словам Натали Лимандибхратхи, аналитика BloombergNEF по энергетике США, в то время как центры обработки данных уже используют все источники резервирования для поддержания своей надежности, поскольку все больше сетевых операторов по всей стране, таких как ERCOT, имеют тенденцию сокращать центры обработки данных в периоды пикового спроса, этим объектам, вероятно, потребуется еще больше резервных систем. По словам Лимандибхратхи, единого мнения о том, сколько часов резервного питания необходимо центру обработки данных, не существует. Однако, учитывая меняющиеся правила в отношении больших нагрузок в ERCOT, некоторые руководители предприятий рассматривают возможность организации резервного электроснабжения на объекте в течение 50–100 часов, добавила она.
Дизельные генераторы — это самый дешёвый способ для центров обработки данных соответствовать меняющимся отраслевым стандартам резервного питания с подачей топлива на месте, заявил Крис Миллер, президент Совета по охране окружающей среды Пьемонта, некоммерческой организации из Вирджинии, которая отслеживает воздействие индустрии центров обработки данных на окружающую среду в штате Вирджиния, где сосредоточено наибольшее количество дата-центров в мире . Однако эти генераторы также являются источником самых токсичных загрязнителей воздуха. По его словам, в любой другой отрасли выработка дизельного топлива в объёме, необходимом для центров обработки данных в любом мегаполисе США, привела бы к нарушению Закона о чистом воздухе. Однако, по словам Миллера, использование экстренных разрешений позволяет не допускать загрязнения. «Сжигание дизельного топлива — один из самых грязных способов производства энергии, известных нам, — сказал Миллер. — Его следует использовать только в экстренных случаях». Однако, по его словам, на федеральном и региональном уровнях ведутся переговоры о предоставлении исключений из Закона о чистом воздухе для более широкого спектра сетевых сценариев. Его беспокоит то, что, пока операторы сетей и центров обработки данных пытаются обеспечить надежность электросети за счёт сокращения потребления и использования резервного питания, влияние на качество воздуха не учитывается. Он опасается, что по умолчанию дизельные генераторы будут использоваться в течение все более длительных периодов времени.
Публичные дебаты по подобным вопросам — новинка для индустрии центров обработки данных, которая не привыкла к такому пристальному вниманию. Годами отрасль работала в условиях относительной секретности, строя огромные хранилища для поддержки повседневных интернет-функций, таких как Gmail, iCloud и Amazon Prime. Но поскольку отрасль преобразует сети по всей стране и поднимает спрос на электроэнергию до рекордных значений, она оказывается в центре бури протестов по всей стране. Жители страны всё больше обеспокоены ростом цен на электроэнергию, загрязнением окружающей среды, зонированием и потреблением воды в связи с работой центров обработки данных, многие из которых отличаются огромными размерами. Поскольку Техас следует по стопам так называемой «Аллеи центров обработки данных» Вирджинии, строя огромные объемы инфраструктуры и включая эти большие нагрузки в свою сеть, Миллер предупреждает о надвигающихся последствиях, которые могут возникнуть, если позволить отрасли стремительно развиваться до того, как будут урегулированы правила.
Миллер сообщил, что в попытке ускорить подключение к сети в связи с ростом очередей на подключение некоторые центры обработки данных получают разрешения на установку энергоблока, который, по их утверждениям, является временным и будет использоваться в качестве резервного источника питания после подключения к сети, но в итоге используют его как основной источник питания, ожидая подключения к сети. «Мы начинаем видеть конкретные предложения, в которых говорится: „Не беспокойтесь о влиянии на качество воздуха. Мы просто пытаемся своевременно выйти на связь“», — сказал Миллер. «Но на самом деле они говорят: „Мы хотим действовать вне правил“». Некоторые крупные технологические компании заявляют, что стремятся сократить растущие выбросы, одновременно стремясь сохранить конкурентоспособность в гонке за развитие искусственного интеллекта. Хотя выбросы Microsoft выросли почти на 25% с 2020 по 2024 финансовый год, компания взяла на себя обязательство достичь углеродного дефицита к 2030 году. Для достижения этой цели Microsoft заявляет, что планирует к 2030 году постепенно отказаться от использования дизельных генераторов на основе нефти в качестве резервного источника питания для своих центров обработки данных, в том числе за счёт внедрения «возобновляемых вариантов дизельного топлива» и закупки гидрогенизированных растительных масел для снижения выбросов.
Альтернативное будущее дизельных генераторов может включать диверсификацию вариантов резервного питания, включающих хранение аккумуляторов, возобновляемые источники энергии, природный газ или более чистые дизельные продукты, к такому выводу пришел Институт энергетики; окружающей среды и устойчивого развития им. Николаса при Университете Дьюка в февральском отчете .
Деннис Вамстед, энергетический аналитик из некоммерческой организации «Институт энергетической экономики и финансового анализа», предостерёг от широкого использования дизельных генераторов. «На высоте 30 000 футов это ужасная идея», — сказал Вамстед. «Они шумные, их приходится постоянно проверять, если они не работают. Они не очень-то дружелюбны, если хотите». По его словам, местное загрязнение воздуха, несомненно, приведет к проблемам. Вамстед заявил, что крупномасштабное аккумуляторное хранение имеет большой потенциал в этом приложении и может использоваться даже в сочетании с дизельными генераторами для снижения общего загрязнения окружающей среды и уровня шума на объекте, а также эксплуатационных расходов. «Возможно, нельзя обойтись без аккумуляторных батарей, но и полагаться только на дизельные генераторы не обязательно», — сказал Вамстед.
фото: Дизельные генераторы установлены между зданиями в центре обработки данных Equinix в Эшберне, штат Вирджиния. Автор: Аманда Андраде-Роудс/The Washington Post через Getty Images
источник: https://insideclimatenews.org/news/12112025/data-center-diesel-generators-noise-pollution/