Eni Green Data Center scheda tecnica

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1 Eni Green Data Center scheda tecnica Il Green IT Adeguarsi ai principi dello sviluppo sostenibile è entrato ormai tra le mission principali dell'informatica. Il 2% della CO 2 emessa nel mondo proviene, infatti, dai consumi dell'industria informatica e delle telecomunicazioni: una quantità paragonabile a quella prodotta dall'intera industria dei trasporti aerei. Solo nel 2007, sono stati spesi in energia elettrica 7 miliardi di dollari per far funzionare e raffreddare i server nei Data Center di tutto il mondo. Nei prossimi dieci anni l'alimentazione e la climatizzazione delle infrastrutture informatiche diventeranno uno dei fattori critici dello sviluppo economico. Un'informatica ecosostenibile è tra gli obiettivi dell impegno di Eni per l energia sostenibile. Eni Green Data Center Nel corso del 2008 Eni ha studiato l ipotesi di dotarsi un nuovo Data Center, partendo da un analisi della distribuzione geografica, dell eterogeneità dei Data Center dove i propri sistemi sono ospitati (nessuno di proprietà) e considerando anche i trend di evoluzione degli spazi e dei consumi. Con il Green Data Center Eni ha ripensato ex novo ogni singolo componente del sistema Data Center, nell ottica del risparmio energetico, considerando ogni componente come parte organica di una più ampia e complessa macchina, un sistema industriale da progettare come un tutt uno. Nel 2009 è stato sviluppato un concept per la costruzione di un nuovo Data Center di proprietà per ospitare tutti i sistemi centrali di elaborazione della società, destinati sia all informatica gestionale che alle elaborazioni di simulazione computazionale di HPC (High Performance Computing) con gli oltre 7 mila sistemi e più di 60 mila core CPU. 1

2 L impianto, che sarà completato entro fine 2012, è progettato per ospitare sistemi IT con assorbimenti energetici fino a 30MW di potenza IT utile, in uno spazio di metri quadrati e in sei sale IT. Le caratteristiche distintive del progetto sono: miglior risultato mondiale di efficienza energetica per Data Center dimensioni (in MW di energia) uniche in Italia e tra i top a livello europeo e mondiale realizzazione completamente italiana: luogo, progetto e costruzione Le linee guida del progetto Partendo dal cuore dell impianto (dai requisiti degli apparati IT e sulla base delle loro caratteristiche) si è sviluppato l intero progetto, sia per la parte architettonica (con il posizionamento ottimale degli spazi, per minimizzare per esempio i percorsi elettrici e dell aria) sia per le soluzioni impiantistiche. Il tutto preservando la necessaria flessibilità per adeguare il nuovo centro ai futuri sviluppi tecnologici, assicurando la garanzia del massimo livello di ridondanza impiantistica e rispettando i parametri operativi per i Data Center stabiliti dalle normative internazionali. In un Data Center le principali voci di consumo di energia, oltre ovviamente agli apparati informatici, sono riconducibili ai sistemi di raffreddamento, ventilazione e distribuzione elettrica. Per il Green Data Center di Eni, per ciascuna categoria di consumo, si è proceduto cercando di individuare le soluzioni ottimali e innovative per ridurne consumo energetico al fine di migliorare il parametro di efficienza energetica PUE: l obiettivo è di scendere al di sotto del valore di 1,2. Il parametro P.U.E. (Power Usage Effectiveness) indica il rapporto tra il consumo elettrico complessivo di un Data Center (apparati IT, condizionatori, ventilatori, UPS, ecc.) e il consumo dei soli apparati IT. I Data Center standard non efficienti superano in genere il valore 3.0; un valore di PUE di 2.0 è un risultato considerato buono; un valore inferiore al 1.5 è molto aggressivo. A titolo esplicativo, avendo un consumo IT di 10MW, un Data Center con PUE = 1,2 consuma in totale 12MW mentre uno con PUE 3 consuma 30MW, per un saving energetico di ben 18MW. 2

3 I principi di sostenibilità con i quali il nuovo Data Center è stato progettato sono rintracciabili sin dalla scelta del luogo in cui verrà posizionato. La scelta di Ferrera Erbognone come luogo di realizzazione del progetto è stata determinata dall immediata prossimità della centrale di Enipower, la centrale di Eni che meglio risponde ai requisiti per l alimentazione elettrica per il Data Center: la potenza richiesta è già disponibile e la produzione di energia avviene mediante turbogas a metano, la più pulita tra le fonti fossili di produzione di energia elettrica. La struttura sarà costituita da due corpi perfettamente simmetrici - detti trifogli -, completamente indipendenti e ridondati tra loro, al fine di garantire la continuità d esercizio dal punto di vista strutturale e impiantistico. Tutto l edificio, ad eccezione della zona centrale che separa i due trifogli, è interrato fino alla quota di copertura per realizzare una collina artificiale, arredata a verde, ottimizzando così anche l impatto visivo. Il sistema di raffrescamento è la componente più innovativa. Si utilizzerà il metodo del Free- Cooling diretto, grazie al quale i sistemi IT verranno raffreddati direttamente dall aria esterna, mantenendo spenti il maggior tempo possibile i sistemi di condizionamento forzato. Questa idea nasce dall assunzione di far funzionare i sistemi IT intorno ai C, una temperatura più elevata (ma sempre controllata e stabile) rispetto a quella utilizzata dai Data Center tradizionali che si aggira intorno ai C. In questo modo, sulla base dell analisi storica dei dati ambientali di temperatura/umidità si rileva che per oltre il 75% delle ore dell anno un opportuna quantità di aria esterna è in grado di raffreddare anche 30MW di sistemi IT, anche alla latitudine del 45 parallelo (Pianura Padana). Il sistema di condizionamento dell aria interverrà quindi al massimo nel restante 25% del tempo dell anno, al contrario di quanto avviene per il sistema di condizionamento dei data center tradizionali, in funzione per il 100% dell anno. L intero sistema di trattamento dell aria costituisce una soluzione integrata fortemente innovativa, per logica e dimensioni. E evidente poi che la posizione geografica sul 45 parallelo costituisce un ulteriore fattore di sfida per il raggiungimento di un PUE record rispetto a Data Center situati più a Nord (come per esempio le Montagne Rocciose negli Usa, UK e Irlanda), in aree con situazioni climatiche più vantaggiose. 3

4 A tal proposito anche il sistema di filtraggio dell aria in ingresso è stato oggetto di uno specifico studio e di simulazioni approfondite. L aria proveniente dall esterno, prima di essere immessa nel sistema, sarà filtrata dalle polveri, eliminate nella misura di circa 3 mila chilogrammi all anno. In questo modo, una volta restituita all esterno, l aria risulterà pulita. Per garantire la corretta distribuzione dei flussi di aria fredda e calda nelle sale IT in modo da portare l aria fredda necessaria ai sistemi IT senza dispersioni, il Data Center avrà un sistema di compartimentazione rigorosa dell aria mediante strutture di CAGE, che mantengono chiuso e separato il corridoio dell aria fredda (su cui si affacciano allineati tutti i sistemi server, dotati di presa di aspirazione aria), mentre l intera sala IT costituisce il corridoio caldo, dove l aria espulsa dai server IT viene veicolata, per spinta e per effetto camino, verso la presa di espulsione del camino di uscita. Un idea innovativa è stata applicata anche per limitare i rischi di incendio che, statisticamente, nei Data Center si verificano nell area dei Generatori diesel di emergenza e soprattutto nei locali batterie dei gruppi di continuità (UPS), che in genere si trovano nella stessa stanza e in grandi quantità. Gli apparati che concorrono alla ridondanza sono sempre installati in locali distinti e le batterie, fonte di maggior pericolo, sono ulteriormente frazionate in piccoli locali totalmente isolati. Nelle stanze destinate alle batterie non è previsto free-cooling ma raffreddamento tradizionale, controllato, con specifici camini a ventilazione naturale che potranno eventualmente servire da sfogo per eventuali fumi di surriscaldamento/combustione. Al fine dell ottimizzazione dei percorsi elettrici, i Power Center di distribuzione sono stati progettati per lavorare con la media tensione (20.000V) fino a pochissimi metri dal sistema distributivo finale ai server IT, posizionandoli in locali in corrispondenza verticale rispetto a quelli dei sistemi di distribuzione finale (UPS). Questo posizionamento degli apparati fa si che ciascun server IT si trovi ad essere alimentato sempre da 2 linee distinte, che provengono da 2 lati contrapposti della sala, e quindi da 2 diversi UPS (ciascuno con le proprie specifiche batterie di emergenza), a loro volta collegati a due linee di alimentazione generale diverse. Ogni sistema è poi ridondato a livello di quadri 4

5 elettrici per garantire l alimentazione di ciascun sotto-ramo dell impianto anche in caso di fault di una delle linee principali di distribuzione. Un guasto su un lato di una sala può quindi mettere in fault sempre e solo un sottoinsieme di apparati, al massimo metà dell alimentazione: l altra metà è in grado di continuare a tenere attivi i sistemi. Si utilizzeranno inoltre di utilizzare UPS assolutamente innovativi, di taglia media (200kW), che operano in tecnologia off-line (cioè sono sempre spenti, in stato di stand-by, e intervengono solo quando avviene una discontinuità di alimentazione elettrica rilevante), ad altissima efficienza (99,4% già al 50% del carico). La dimensione e la rilevanza del progetto ha convinto i principali produttori mondiali di apparati UPS ad avviare lo sviluppo e quindi la commercializzazione a listino di questa tipologia di prodotti, prima non disponibili. Tutti i sistemi di illuminazione e tutti i consumi accessori sono stati analizzati per ottimizzarne i consumi: l illuminazione interna è prevista con lampade fluorescenti e sensori di accensione in base a rilevatori del movimento di persone; l illuminazione esterna di sicurezza verrà realizzata con lampade LED; anche i colori degli ambienti e delle pareti sono stati considerati, selezionando tinte ad alta luminosità. 5