Groene schaarste door datafabrieken

Blog uit de serie 'Energie-eyeopeners', geschreven door lector Jeike Wallinga

Meer dan 30 zoekopdrachten! Alleen al voor het schrijven van deze blog had ik die nodig. En zo’n zoekopdracht = dataverbruik en dataverbruik = energie. En nu is het ook nog de bedoeling dat mensen deze blog écht gaan lezen. En dit gebeurt tegenwoordig meestal digitaal. Dus opnieuw: downloaden = datatransmissie en datatransmissie = ook weer energie. Maar over hoeveel energie hebben we het dan eigenlijk en hoe groen is die?

Dit alles roept bij mij de vraag op wat dit betekent voor de energietransitie. Want wist jij al dat 10% van het wereldwijde elektriciteitsgebruik in 2018 IT-gerelateerd was? Waarvan alle datacenters op hun beurt samen in totaal 1% voor hun rekening namen? Zo niet, dan raad ik je aan het Nature-artikel How to stop data centres from gobbling up the world’s electricity(opent in nieuw tabblad) van Nicola Jones er eens op na te slaan: een inkijkje in de wereld van gigantische datacenters.

De nieuwe datafabrieken

Maar eerst het goede nieuws: ook in dataland hebben ze de afgelopen jaren niet stilgestaan en datacenters die inmiddels een stuk efficiënter zijn compenseren grotendeels die enorme explosie aan rekencapaciteit en dataverkeer. We hebben het dan over hyperscale centers, waar ze met uniforme architectuur zeer energie-efficiënt kunnen rekenen met een groot aantal servers bij elkaar. Het energiegebruik is flink lager dan in conventionele datacenters. Boven op de energie voor de rekenkracht zelf hebben hyperscale centers rond de 20% extra energie nodig voor randfuncties als koeling. In conventionele datacenters maar liefst 100%!

Zijn hyperscale centers dé oplossing?

Die transitie van conventionele naar hyperscale datacenters is dus goed nieuws als het over het terugdringen van energiegebruik per rekeneenheid gaat. Maar is daarmee alles opgelost? Als we de energietransitie serieus willen nemen, plaats ik daar zelf toch wat vraagtekens bij. 

1. Netflixen we straks met mate?
Want hoe je het ook wendt of keert, pc-kracht en dataverkeer kosten nu eenmaal energie, hyperscale centers of niet. En hoe makkelijker en sneller het wordt, van glasvezel tot 5G-net, hoe meer data we gaan overbrengen. Denk eens aan al dat genetflix – in de VS in 2018 bijna een derde van het totale internetgebruik – of aan al die hoge resolutie foto’s (en filmpjes!) die we met z’n allen downloaden en uploaden. Dus als we minder energie willen gebruiken, valt dat lastig te combineren met zo’n data-explosie. En bewust gebruik blijkt toch nog niet zo gemakkelijk!

2. De datafabriek als ‘energieke’ stad 
En alhoewel al die hyperscale datacenters een stuk efficiënter zijn dan hun voorgangers blijft het energiegebruik van zulke datafabrieken groot. De energiedichtheid (hoeveelheid energie per m2 vloeroppervlak) is in vergelijking met andere toepassingen van energie nóg groter. Eén datacenter kan evenveel elektriciteit gebruiken als een forse stad. En daar zijn onze netwerken niet voor gemaakt. Dat brengt dus straks enorme uitdagingen met zich mee.

3. Groene schaarste
Nu gebruiken hyperscale datacenters graag groene stroom. Dat is mooi zou je denken! Maar voor datacenters en datatransmissie is in totaal zo’n 8 miljard kWh per jaar nodig*: een stuk meer dan wat alle Nederlandse zonnepanelen op jaarbasis opwekken. Niet alle datacenters in Nederland kunnen dus op groene stroom van eigen bodem draaien, zeker niet als er ook nog bedrijven en huishoudens zijn die dit kopen. Om groene stroom te kunnen kopen zijn er twee voorwaarden: het moet opgewekt worden én er moet een GVO-certificaat (garantie van oorsprong) zijn. Dat laatste zorgt ervoor dat het maar één keer verkocht kan worden.

*8 miljard kWh per jaar in Nederland is circa 500 kWh per persoon per jaar. Voor een gezin van 4 komt dit neer op 2.000 kWh, meer dan de helft van het elektriciteitsgebruik van een gemiddeld huishouden.

Dus vanaf nu niks meer downloaden of uploaden?

Uiteraard niet, ook ik blijf mijn zoekopdrachten voor mijn blogs gewoon googelen. En wat betreft groene schaarste zou dit op termijn zelfs iets kunnen opleveren. Ik stel me dan het volgende voor: datacenters betalen meer dan anderen voor groene stroom of certificaten. En door zo de prijs op te drijven, wordt het opwekken ervan interessanter. Of steeds meer elektriciteitsgebruikers stappen over op groene stroom van Nederlandse bodem. Er is dan simpelweg niet genoeg groene elektriciteit voor groene ambities van datacenters. Wellicht gaan ze dan zelf op zoek naar innovatieve wegen om meer groene stroom om te wekken.

Sowieso wint vanuit pure milieuoverwegingen de moderne IT met al haar dataverkeer het ruimschoots van het gemiddelde woon-werkverkeer. Want voor ruim 1 kWh aan data- en rekenenergie die we per persoon per dag gebruiken, kun je slechts een km of 7 rijden in een elektrische auto. Toch lijkt het verstandig om het opschalen naar efficiëntere datacenters te koppelen aan een verantwoorde groei van dataverkeer en rekencapaciteit. Iets om over na te denken in de zomervakantie wellicht!