Aspectos Económicos del Power Usage Effectiveness
El PUE ha sido una métrica importante en el mundo de los centros de datos desde hace tiempo. Las compañías que operan centros de datos normalmente tratan de conseguir el PUE más bajo con el fin de reducir sus costos operativos y promover acciones sustentables hacia el medio ambiente. En este artículo me enfocaré en los aspectos económicos del PUE y cómo los proveedores y operadores de centros de datos pueden maximizar el desempeño de sus instalaciones.
Eligiendo la ubicación ideal
Con el fin de alcanzar valores PUE extremadamente bajos, varias compañías grandes de internet eligieron construir centros de datos en los países nórdicos debido a redes estables y precios bajos de energía eléctrica, y acceso a free cooling todo el año. Google en Finlandia y Facebook en el Node Pole en Suecia son dos ejemplos. Sin embargo, rangos de temperatura y humedad más amplios (definidos por ASHRAE) para centros de datos, han hecho posible que se implementen instalaciones con PUE bajo en otras ubicaciones geográficas.
Desarrollos en enfriamiento
Un área clave en desarrollo técnico son los sistemas de enfriamiento free cooling indirecto evaporativo, disponibles por parte de un gran número de proveedores de tecnologías de refrigeración. Al usar un enfriador evaporativo el aire seco exterior de 32°C puede ser utilizado para enfriar el aire en el centro de datos hasta 22°C, permitiendo ahorros importantes al requerir menos electricidad.
Aún más emocionante desde una perspectiva económica es que, para algunas ubicaciones, esto permite usar el aire exterior para enfriar durante todo el año; permitiendo un PUE máximo más bajo y ofreciendo ahorros significativos en CAPEX. Primero, debido a que el air free cooling puede usarse los 12 meses del año y los sistemas mecánicos de enfriamiento DX requeridos para los días cálidos pueden reducirse. En algunos casos es posible reducir el tamaño de un sistema de respaldo DX de un total del 100% en enfriamiento a sólo contar con un 25% adicional del total de enfriamiento requerido. Además, un PUE máximo más bajo implica que la potencia máxima consumida por el centro de datos es menor, permitiendo disminuir el sistema de potencia eléctrica y reduciendo aún más el CAPEX.
Mercados emergentes
Otro aspecto relacionado con el PUE es el costo de la electricidad. Los precios varían significativamente entre países y pueden lograr o destruir el caso de negocio para invertir en un centro de datos con bajo PUE. Por otra parte, en muchos mercados emergentes la disponibilidad de la red eléctrica y su estabilidad es limitada, lo que provoca que se tengan que utilizar generadores a diésel por largos períodos. Estos pueden variar entre unas pocas horas al día, hasta centros de datos que se energizan 24/7 con generadores. Además de los costos del combustible, los generadores provocan gastos en servicios y refacciones. La tabla que se encuentra a continuación muestra como varían los costos de electricidad anualmente dependiendo del costo de la electricidad ($/kWh) y el valor PUE del centro de datos para uno con carga IT de 1 MW.
Podemos ver que la reducción en PUE de 1.5 a 1.2 en un ambiente con una red estable (0.1 $/kWh) ofrece ahorros en OPEX en más de $260K. Para un centro de datos operado con diésel (0.3 $/kWh), el mismo nivel de ahorro en OPEX se obtiene a partir de una menor reducción en PUE (de 1.5 a 1.4 por ejemplo), mostrando que los aspectos económicos del PUE son aún más relevantes en países emergentes.
Es aquí donde tiene más sentido considerar diferentes formas para lograr un PUE más bajo, incluyendo contención de pasillos calientes/fríos, temperaturas de centros de datos más elevadas y equipo de potencia modular de mayor eficiencia. En áreas donde el costo de electricidad es elevado, los sistemas de air free cooling deben considerarse aún si sólo son efectivos en ciertas partes del año o durante las noches cuando las temperaturas exteriores son más bajas.
Entre PUE y redundancia
Una mayor redundancia en el centro de datos (lo que conlleva una clasificación Tier más alta) puede impactar en un PUE más alto debido a que las pérdidas de energía en cada pieza de equipo se incrementan por una utilización más baja. Con una distribución de potencia completamente redundante, la utilización máxima del equipo considerando una capacidad total es de tan sólo 50%. Considerando esto, la tecnología de potencia modular puede ofrecer una mayor eficiencia aún con una utilización baja con sistemas modernos de UPS que permitan mantener una alta eficiencia con utilizaciones tan bajas de hasta 25%. Al comenzar con menos módulos de UPS conectados, el sistema puede mantener una alta eficiencia desde el primer día y de esta forma la tecnología modular de potencia puede contribuir a mejorar los números al reduciendo el CAPEX desde el primer día, así como costos operativos.
El haber construido un gran número de centros de datos en Latinoamérica, Europa, África y Asia, nos ha permitido aprender en Flexenclosure que los casos de negocio para inversión con base en el PUE y las mejores soluciones técnicas deben ser adaptados a cada ubicación geográfica y tipo de centro de datos. Un edificio de centros de datos prefabricado con flujos de aire controlados, como el eCentre, siempre es un buen punto de partida.
