EN 50600-standardien mukaiset energiatehokkuus-laskennat CSC:n Kajaanin datakeskuksissa

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tarkastella EN 50600-4-2 -, EN 50600-4-3 - ja EN 50600-4-6 - stan-dardeja ja verrata CSC:n Kajaanissa operoimia datakeskuksia ja niiden energiankulutusten monitorointia standardeihin. Sen jälkeen tehtiin standardien mukaiset laskennat. Edellä mainitut standardit käsittelevät kolmea eri suorituskykymittaria (KPI) eli datakeskusten energiatehokkuutta (PUE), uusiutuvan energian käyttösuhdetta (REF) ja energian uudelleenkäyttösuhdetta (ERF). Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy:n Kajaanin toimipiste. Työn taustalla oli Euroopan unionin vuonna 2021 uudelleenlaadittu ja 2023 uudistettu energiatehokkuusdirektiivi, joka velvoittaa muun muassa datakeskus-toimijoita kiinnittämään enemmän huomiota omaan energiatehokkuuteensa sekä monitoroimaan sen osa-alueita, kuten energiankulutuksia, olemassa olevien standardien mukaisesti.

Työ suoritettiin CSC:n kummallekin Kajaanissa sijaitsevalle datakeskukselle: Kajaanin datakeskukselle, joka on kansallisessa käytössä, sekä EuroHPC JU:n omistaman LUMI-supertietokoneen operointia varten raken-netulla LUMI-datakekukselle. Työssä selvitettiin standardien ohjeistamana energiankulutusarvoja, joiden avulla pystyttiin määrittelemään kukin KPI. Jokainen niistä on yhden vuoden mittausjaksolta. Arvot löytyivät yleensä rakennusautomaatiosta ja vuoden 2023 energiaraporteista. Kunkin KPI:n kohdalla suoritettiin standardin mukainen jakolasku. PUE:ssa noudatettiin EN 50600-4-2:n kaavaa, jossa jaetaan datakeskuksen kokonaiskulutus IT-kulutuksella. REF:ssä noudatettiin EN 50600-4-3:n kaavaa, jossa jaetaan uusiutuvan energian määrä kokonaiskulutuksella. ERF:ssä jaettiin EN 506004-6:n mukaisesti jakamalla uudelleenkäytet-ty energia kokonaiskulutuksella.

Kajaanin datakeskuksen PUE-arvoksi saatiin 1,08, joka luokitellaan todella hyväksi lukemaksi. Kajaanin data-keskuksessa on pyritty panostamaan mahdollisimman hyvään PUE-lukemaan. LUMI-datakeskuksen PUE:ksi saatiin 1,28, joka on Kajaanin datakeskukseen verrattuna heikompi, mikä johtuu siitä, että LUMI-datakeskuksella on panostettu paljon enemmän energian uudelleenkäyttöön, joka näkyy sen korkeassa ERF-lukemassa. LUMI-datakeskuksen ERF oli 0,57. Prosenttilukuna tarkastellessa se tarkoittaisi, että 57 % LUMI:n käyttämästä energiasta käytetään uudelleen. Kajaanin datakeskuksella ERF oli todella pieni, noin 0,0006. Kummankin datakeskuksen REF-luku oli 1, koska kaikki CSC:n ostama energia on uusiutuvista läh-teistä, mikä mainitaan sähkön alkuperäistodistuksessa.

Kaikki halutut arvot saatiin selvitettyä ja niiden avulla saatiin laskettua kaikki halutut KPI:t. Haasteita esiintyi lähinnä Kajaanin datakeskuksen ERF-luvun laskemisessa, tarkalleen ottaen uudelleenkäytetyn energian määrän selvittämisessä, koska sille ei ollut mittarointia. Kajaanin datakeskuksen uudelleenkäytetty energia saatiin kuitenkin lopulta laskettua toimiston lämmitykseen kytketyltä lämmöntalteenottokoneelta (LTO) laskien ilmavirran sekä meno- ja sisälämpötilan erotuksen avulla.