Kohti energiatehokkaita ja kestävän kehityksen datakeskuksia; Näkökulmia Suomesta

In recent years, the rapid rates of growth in energy use have steered industry towards energy-efficient solutions. Thus, the energy efficiency of data centers and ICT in general have also recently received considerable attention. Furthermore, both economic and environmental benefits are seen to be attainable if proper actions are taken in these data centers. This thesis examines data center energy efficiency and sustainability focusing specifically on currently portrayed 'state-of-the-art' solutions to improve efficiency and sustainability. Trends and future prospects within the industry are also studied to better understand the evolving direction of the field. Another more specific focal point is the evaluation of these energy efficiency and sustainability related improvements against local conditions in Finland. The most important results include a comparison of various power distribution and cooling solutions with estimates of attainable improvement and figures of merit. Regarding sustainability, the viability of powering data centers with renewable energy sources is estimated and complemented with examples of achievable economic and environmental benefits.Datakeskusten ja ICT-järjestelmien energiatehokkuus ja hyötysuhde on saanut viimeaikoina osakseen paljon huomiota. Nopeasti kasvanut sähkönkulutus on kääntänyt alan ja yritysten huomion kohti energia-tehokkaita ratkaisuja. Taloudellisten säästöjen lisäksi näillä ratkaisuilla on mahdollista saavuttaa myös ekologisesti ja kestävän kehityksen kannalta merkittäviä tuloksia, mikäli käytetyt menetelmät ja tehdyt ratkaisut ovat oikeita. Tämän lisensiaatintyön aiheena on datakeskusten hyötysuhde sekä ekologisuus kestävän kehityksen kannalta katsottuna. Työssä käsitellään erityisesti kehityksen kärkeä edustavia ratkaisuja, joilla datakeskusten hyötysuhdetta ja ekologista jalanjälkeä voidaan parantaa. Työssä käsitellään myös alan kehitystä sekä trendejä, joilla tulee todennäköisesti olemaan vaikutusta alan kehitykseen sekä näin ollen energian kulutukseen. Työssä pyritään myös selvittämään Suomen olosuhteita datakeskusten kannalta ja miten näitä olosuhteita voitaisiin käyttää hyväksi sekä millaisia vaikutuksia erilaisilla teknisillä ratkaisuilla näissä olosuhteissa on mahdollista saavuttaa. Työn tärkeimpiä tuloksia ovat erilaisten sähkönsyöttö- ja jäähdytysjärjestelmien vertailu sekä näiden mahdollistamien säästöjen arviointi. Kestävän kehityksen kannalta oleellisia tuloksia ovat uusiutuvien energianlähteiden käyttömahdollisuuksien arviointi