Datová centra spotřebovávají obrovské množství energie a přispívají 21 TP3 tun ke globálním emisím uhlíku. Vzhledem k rostoucí poptávce v důsledku umělé inteligence a cloud computingu by spotřeba energie mohla do roku 2026 dosáhnout 1 000 TWh. Zde je návod, jak datová centra snižují svůj dopad:

• Energetická účinnostMetriky jako PUE (účinnost využití energie) a WUE (účinnost využití vody) pomáhají sledovat účinnost. Zelená centra usilují o PUE blízké 1,0 a minimální spotřebu vody.
• Obnovitelná energieSolární, větrné a bateriové systémy pro ukládání energie napájejí provoz a zároveň snižují závislost na fosilních palivech.
• Pokročilé chlazeníKapalinové chlazení a volné chlazení snižují spotřebu energie až o 301 TP3T, zatímco chlazení mořskou vodou eliminuje potřebu sladké vody.
• Zpětné získávání odpadního teplaTeplo generované IT zařízeními se znovu využívá pro dálkové vytápění nebo průmyslové procesy.
• Nakládání s elektronickým odpademRecyklace, renovace a modulární konstrukce minimalizují elektronický odpad.

Tyto změny jsou poháněny přísnějšími předpisy, závazky společností a finančními pobídkami, jako jsou daňové úlevy. Zavedením těchto postupů datová centra snižují náklady, šetří zdroje a plní cíle udržitelnosti.

Uvnitř datových center: Řízení energetické účinnosti a udržitelnosti

sbb-itb-59e1987

Metriky a normy energetické účinnosti

Zelené metriky jako PUE a WUE jsou nezbytné pro měření efektivity využívání zdrojů datovými centry a nabízejí jasné vodítko pro zlepšení provozu.

Pochopení PUE a WUE

PUE (Power Usage Effectiveness) hodnotí energetickou účinnost porovnáním celkové energie zařízení s energií spotřebovanou IT zařízením. Perfektní skóre PUE 1.0 znamená, že veškerá energie je věnována výpočetní technologii, bez režijních nákladů na chlazení, osvětlení nebo distribuci energie. Zatímco většina datových center pracuje s PUE mezi 1,5 a 1,6, lídři v oboru, jako je Microsoft, vykázali působivý globální průměr 1.17 ve fiskálním roce 2025.

WUE (Water Usage Effectiveity) měří spotřebu vody na kilowatthodinu IT energie. Ideální WUE je 0, čehož je možné dosáhnout pouze v zařízeních používajících výhradně vzduchové chladicí systémy. V průměru dosahuje celosvětová hodnota WUE 1,9 litru na kWh, ale regionální rozdíly jsou výrazné. Data společnosti Microsoft za fiskální rok 2025 tuto odchylku zdůrazňují: zařízení v regionu EMEA dosáhla WUE pouhých 0,03 l/kWh, zatímco Amerika v průměru 0,34 l/kWh.

Tyto metriky zdůrazňují důležité kompromisy. Například odpařovací chlazení může snížit PUE, ale zvýšit spotřebu vody, zatímco chlazení suchým vzduchem šetří vodu, ale vyžaduje více energie.

Globální benchmarky a cíle pro rok 2030

Výkonnost se v jednotlivých regionech značně liší. Například Střední východ, Afrika a Latinská Amerika vykazují průměrnou hodnotu PUE 1.7, zatímco americké závody společnosti Google dosáhly působivého 1.08. Navzdory tomuto pokroku zůstala průměrná globální hodnota PUE od roku 2018 víceméně nezměněna. Tato stagnace odráží problémy s efektivitou starších podnikových zařízení, které vyvažují zisky dosažené novějšími hyperscale datovými centry.

"Průměrné úrovně PUE zůstávají již pátý rok po sobě většinou neměnné, ale to zastírá pokrok v novějších, větších zařízeních." – Průzkum Uptime Institute Global Data Center Survey 2024

S výhledem do roku 2030 se hlavní poskytovatelé zavázali k odpovídajícím 100% jejich spotřeby energie s využitím bezuhlíkových nebo obnovitelných zdrojů energie. Tato změna je zásadní, protože nepřímá spotřeba vody – používané elektrárnami k výrobě elektřiny – se odhaduje na 12krát vyšší než voda používaná přímo k chlazení. Pro srovnání, uhelné elektrárny spotřebují zhruba 19 185 galonů na MWh, zatímco solární a větrná energie nevyžadují téměř žádnou vodu.

Tato srovnávací kritéria zdůrazňují potřebu přehodnotit designové strategie, což je téma prozkoumané v následující části.

Jak metriky ovlivňují rozhodnutí o designu

Metriky jako PUE a WUE přímo ovlivňují, jak jsou datová centra navržena a provozována. Provozovatelé musí tyto metriky pečlivě vyvažovat, protože zaměření se na jednu bez zohlednění druhé může vést k nezamýšleným důsledkům. Například přijetí Přípustné normy ASHRAE A1 – které zahrnují provoz zařízení při mírně vyšších teplotách – mohou snížit nároky na chladicí energii a zároveň zachovat spolehlivost hardwaru.

Nové technologie také mění strategie efektivity. Uzavřené smyčky a imerzní chladicí systémy může snížit spotřebu sladké vody až o 70%, ačkoli vzduchem chlazené chladiče mohou vyžadovat více energie. Podobně použití Konfigurace stejnosměrného proudu (DC) a obejití nepřerušitelných zdrojů napájení (UPS) může zvýšit celkovou efektivitu od 17.5% na 53.2% snížením energetických ztrát. Nicméně méně než 50% provozovatelů v současné době sleduje pokročilé metriky nezbytné pro splnění nadcházejících předpisů o udržitelnosti, což ponechává značný prostor pro zlepšení.

Tyto metriky nejsou jen čísla – jsou hnací silou inovací, které budou formovat budoucnost udržitelného provozu datových center, jak je podrobněji popsáno dále v tomto článku.

Integrace obnovitelné energie

Obnovitelná energie hraje klíčovou roli ve snižování emisí uhlíku z datových center. V roce 2024 se větrná a solární energie dodává přibližně 24% elektřiny spotřebované datovými centry v USA. Vzhledem k tomu, že se očekává, že celosvětová spotřeba elektřiny v datových centrech dosáhne 945 TWh Do roku 2030 se integrace obnovitelných zdrojů energie stane více než jen environmentální iniciativou – je to také chytrý obchodní krok.

Řešení pro obnovitelné zdroje energie na místě

Instalace solárních panelů a větrných turbín přímo v datových centrech nabízí řadu výhod. Tyto systémy snižují energetické ztráty při přenosu, stabilizují náklady a snižují závislost na energetických sítích, které by stále mohly být závislé na fosilních palivech.

Solární panely fungují nejlépe během dne, zatímco větrné turbíny často vyrábějí energii večer nebo v zimních měsících. Společně zajišťují stabilní dodávky energie bez emisí uhlíku. Například datové centrum společnosti Cisco v Allenu v Texasu používá… Větrná farma o výkonu 10 MW a střešní solární panely, doplněné rotačním systémem UPS, který se vyhýbá environmentálním nevýhodám tradičních olověných baterií. Podobně Google provozuje rozsáhlé solární pole ve svém datovém centru v St. Ghislain v Belgii, které přímo napájí jeho provoz.

Rostoucím konceptem je vytváření "energetické kampusy" – zařízení, kde koexistuje výroba energie z obnovitelných zdrojů a infrastruktura datových center. Tato uspořádání umožňují centrům fungovat nezávisle na tradičních, často uhlíkově náročných energetických sítích. Někteří provozovatelé si vyhrazují obnovitelné zdroje na místě pro účely mimo IT, jako je napájení osvětlení a kancelářských prostor, zatímco energii pro IT získávají jinými zelenými metodami. Společnost Cisco uvádí, že 72% elektřiny a jejích globálních datových center 100% elektřina z jeho amerických datových center pochází z obnovitelných zdrojů, přičemž 1,8 MW solárních panelů instalovaných na vlastních pobočkách.

Tip pro profesionály: Zhodnoťte potenciál větrné a solární energie na vašem místě spolu s místní přenosovou infrastrukturou. To pomůže určit nejhospodárnější energetické řešení na místě. Kombinace solární a větrné energie může také snížit velikost – a náklady – potřebného bateriového úložiště.

Obnovitelné zdroje energie na místě vytvářejí základy pro systémy skladování energie, které řeší variabilitu obnovitelných zdrojů energie.

Systémy pro ukládání energie v bateriích (BESS)

Vzhledem k tomu, že výroba solární a větrné energie může být nekonzistentní, jsou nezbytné systémy pro ukládání energie v bateriích (BESS). Tyto systémy ukládají přebytečnou energii během špičky a uvolňují ji při poklesu výroby nebo prudkém nárůstu poptávky.

Společnost BESS poskytuje obnovitelné zdroje energie na vyžádání, což je zásadní pro datová centra, která potřebují nepřetržitý zdroj napájení. Kromě toho, že slouží jako záloha, BESS také podporuje stabilitu sítě regulací frekvence a napětí, což je stále důležitější, protože obnovitelné zdroje energie se stávají větší součástí sítě.

Operátoři používají BESS pro strategie jako ""špičkové holení"" (snížení spotřeby energie ve špičce) a ""přesun zátěže"" (využití akumulované energie během drahé špičky a dobíjení v levnějších časech mimo špičku). Tato flexibilita může generovat až $0,58 na kVA zatížení v denních příjmech.

Ve Virginii zavedla společnost EVLO 300 MWh BESS aby splnily energetické nároky systémů umělé inteligence a zároveň podpořily cíle státu v oblasti obnovitelných zdrojů energie. Mezitím projekt Humidor BESS v okrese Los Angeles s 400 MW a 1 200 MWh kapacity, snižuje závislost na plynových elektrárnách a generuje $2 milionů ročně na místních daňových příjmech.

Vyrovnáním vstupů obnovitelné energie pomáhá BESS datovým centrem přiblížit se k provozu s téměř nulovými emisemi uhlíku.

Klíčový poznatek: Systém BESS by neměl nahrazovat nepřerušitelné zdroje napájení (UPS). Systémy UPS sice poskytují okamžitou ochranu, ale aktivace systému BESS trvá jen několik sekund. Používejte obojí: UPS pro okamžité potřeby a systém BESS pro dlouhodobou energetickou podporu. Nezapomeňte si v rozpočtu naplánovat údržbu a modernizace přibližně po… 10 let pro udržení výkonu nad rámec systémových Životnost 25–30 let.

Strategie pro zadávání veřejných zakázek z obnovitelných zdrojů energie

Pro datová centra, která nemohou vyrobit dostatek energie na místě, nabízejí strategie zadávání veřejných zakázek alternativní řešení. Smlouvy o nákupu elektřiny (PPA) a Kredity za obnovitelné zdroje energie (REC) jsou dvě běžné možnosti.

Smlouvy o prodeji energií (PPA) umožňují provozovatelům zajistit si dlouhodobé a předvídatelné náklady na energii – obvykle pro 10–20 let – a zároveň přímo financovala nové projekty v oblasti obnovitelných zdrojů energie. Například společnost Google v roce 2010 podepsala 20letou smlouvu o prodeji elektřiny (PPA) na 114 MW větrné energie z farmy v Iowě na podporu datového centra v Council Bluffs. Do února 2025 má Amazon Web Services zůstat největším světovým firemním odběratelem obnovitelné energie s více než 100 solárních a větrných projektů pohánějící jeho provoz.

Referenční čísla pro udržitelnost (REC) se však primárně používají pro podávání zpráv o udržitelnosti a obvykle nenabízejí úspory nákladů. Společnosti, které se na REC silně spoléhají, riskují, že budou obviněny z "greenwashingu"."

"Organizace riskují obvinění z greenwashingu, pokud jsou zakoupené certifikáty pro obnovitelné zdroje energie hlavní nebo jedinou součástí strategií udržitelnosti." – Uptime Institute

Průmysl se nyní posouvá směrem k Bezuhlíková energie 24/7 (CFE), což znamená přiřadit každou hodinu spotřeby energie k místním, bezuhlíkovým zdrojům – nejen kompenzovat roční součty. Začátkem roku 2024 si Google zajistil PPA pro pobřežní větrné elektrárny o výkonu 478 MW k napájení svých nizozemských datových center s cílem 90% hodinová čistá energie díky časově sladěným dodávkám a skladování. Společnost Microsoft také ve Švédsku testovala nepřetržité čisté smlouvy o prodeji elektřiny (PPA) s využitím hodinového sledování k propojení poptávky po energii s dodávkami obnovitelných zdrojů.

V současné době stojí ekologická smlouva o prodeji elektřiny s nepřetržitým provozem, která využívá větrné, solární a lithium-iontové systémy, více než $200 za MWh ve většině oblastí. Zavedení dlouhodobého skladování energie (LDES) by však mohlo snížit náklady pod $100 za MWh. V USA federální Investiční daňový kredit (ITC) nabízí 30% daňový kredit na projekty obnovitelné energie, čímž se tyto investice stávají atraktivnějšími.

Další krok: Diverzifikujte své obnovitelné zdroje energie kombinací větrné a solární energie pro stabilnější dodávky. Pokud se nacházíte ve sdíleném zařízení, ujistěte se, že vaše smlouva jasně definuje odpovědnosti za pořízení obnovitelné energie a vlastnictví zařízení pro obnovu a rozvoj (REC).

Pokročilé chladicí technologie

Chladicí systémy mohou zodpovídat až 40% celkové spotřeby energie datového centra. Vzhledem k tomu, že pracovní zátěže umělé inteligence zvyšují hustotu racků na nebývalou úroveň – očekává se, že dosáhne 50 kW do roku 2027 – tradiční metody chlazení vzduchem se jen s obtížemi vyrovnávají s konkurencí. Chlazení vzduchem je účinné až do 280 W na čip, ale nové procesory s umělou inteligencí jsou na cestě k překonání 700 W do roku 2025. Pokročilé metody chlazení se těmto výzvám věnují, zlepšují energetickou účinnost a podporují vyvíjející se požadavky datových center s velkým využitím umělé inteligence.

Systémy kapalného chlazení

Kapalinové chlazení se stává účinnou alternativou k chlazení vzduchem, a to především díky vynikajícím schopnostem vody odvádět teplo – přibližně 2,7krát větší než vzduch. Tato účinnost se promítá do značných úspor energie, přičemž kapalinové chlazení snižuje celkovou spotřebu energie v datovém centru nejméně o 30% ve srovnání se systémy na bázi vzduchu.

Existují tři hlavní metody chlazení kapalinou:

• Přímý přenos na čip (DTC)Používá mikrokanálové chladicí desky k chlazení specifických součástí.
• Ponorné chlazeníPonoří servery do dielektrické kapaliny pro maximální odvod tepla.
• Výměníky tepla zadních dveří (RDHx)Umístí kapalinou naplněné cívky na serverové stojany pro regulaci tepla.

"Ať už je zvolena jakákoli technologie kapalinového chlazení, vždy bude účinnější než vzduch, protože množství energie potřebné pro nucenou konvekci se vzduchem bude vždy několikanásobně větší než množství energie potřebné k pohybu kapaliny pro stejné množství chlazení." – Mohammad Azarifar, Auburn University

Zejména imerzní chlazení může snížit spotřebu energie až o 95% a snížit spotřebu vody tím, 90%. Přímé kapalinové chlazení dosahuje působivých rychlostí přenosu tepla. 25 W/cm²-K ve vodních systémech. Zařízení, která tyto technologie zavádějí, usilují o co nejnižší účinnost využití energie (PUE) 1.1, ve srovnání s celosvětovým průměrem 1.55 v roce 2022.

Příklady z reálného světa již ukazují tento pokrok. Koncem roku 2024 začalo zařízení SIN01 společnosti Start Campus v Portugalsku dodávat 15 MW IT kapacity využívající chlazení na bázi mořské vody spolu s technologiemi kapalného chlazení, podporující rozvaděče přesahující 100 kW s cílem PUE 1.1. Podobně pařížské centrum La Courneuve společnosti Digital Realty, spuštěné v roce 2023, využívá přímé kapalinové chlazení pro zvládání úloh s vysokou hustotou umělé inteligence a zároveň pro snížení emisí.

Důležitá poznámka: Kapalinou chlazené rozvaděče samy o sobě neregulují vlhkost, takže je nutný samostatný systém. Systémy DTC navíc stále spoléhají na vzduchové chlazení periferních komponent, což z nich činí spíše částečné než úplné řešení.

Volné chlazení a chlazení mořskou vodou

Metody volného chlazení doplňují kapalinové chlazení využitím přírodních zdrojů ke snížení spotřeby energie. Tyto systémy využívají okolní vzduch nebo vodu k obcházení mechanických chladičů, čímž výrazně snižují spotřebu energie. Volné chlazení může být ve skutečnosti... 20krát energeticky účinnější než tradiční metody, přímo snižující emise uhlíku.

Chlazení mořskou vodou je obzvláště účinné pro pobřežní zařízení. Využíváním nepitné mořské vody dosahují tyto systémy efektivity využití vody (WUE) 0, což znamená, že nespotřebovávají žádnou sladkou vodu. Například zařízení SIN01 v Portugalsku využívá mořskou vodu z Atlantiku k podpoře škálovatelné infrastruktury umělé inteligence. Podobně Cloud House společnosti Digital Realty v Londýně čerpá chladicí vodu z řeky Temže a vrací stejný objem, jaký odebírá, aby udržel udržitelný cyklus. V Singapuru zařízení SIN10 společnosti Digital Realty šetří... 1,24 milionu litrů vody měsíčně pomocí DCI elektrolýzy k prodloužení životního cyklu vody a eliminaci chemického ošetření.

"Chlazení vzduchem může být jedním z energeticky úsporných řešení pro společnosti, které chtějí minimalizovat uhlíkovou stopu svých datových center." – Kyle Chien, vrchní ředitel pro inovace platforem, Digital Realty

Úspěch volného chlazení silně závisí na místních podmínkách. Podrobná studie mikroklimatu je nezbytná pro určení, zda teploty a vlhkosti umožňují efektivní nasazení. V suchém podnebí může odpařovací chlazení snížit spotřebu energie až o 80%, což nabízí další efektivní možnost.

Řešení chlazení pro servery s vysokou hustotou

Umělá inteligence a vysoce výkonné výpočty posouvají hustotu racků za hranice 100 kW, což daleko překračuje limity vzduchového chlazení, které se pohybuje na hranici 20–35 kW. Dvoufázové imerzní chlazení je jedním z řešení pro tyto extrémní požadavky. Využívá latentní teplo z vroucí a znovu kondenzující dielektrické kapaliny k řízení hustoty výkonu nádrže v průběhu 500 kW.

Dvoufázové systémy však čelí regulačním výzvám, zejména v souvislosti s použitím polyfluoralkylových látek (PFAS) ve fluorovaných chladicích kapalinách. Jednofázové imerzní chlazení nabízí jednodušší alternativu, ačkoli postrádá pokročilou regulaci průtoku dvoufázových systémů a je omezeno vlastnostmi dielektrických kapalin.

Hodnocení životního cyklu ukazují, že kapalinové chlazení může ve srovnání s chlazením vzduchem výrazně snížit spotřebu energie, emise skleníkových plynů a spotřebu vody. Pro datová centra zpracovávající úlohy umělé inteligence činí tyto výhody kapalinové chlazení nezbytností.

Níže uvedená tabulka porovnává klíčové technologie chlazení:

Technologie	Limit hustoty stojanů	Snížení energie	Hlavní výhoda
Chlazení vzduchem	20–35 kW	Základní hodnota	Jednoduché, široce dostupné
Přímý čip	100 kW+	30%+	Zaměřuje se na nejteplejší komponenty
Ponoření	100 kW+	Až 95%	Eliminuje ventilátory, kompaktní design
Dvoufázové ponoření	500 kW+	Nejvyšší	Podporuje ultra vysoké hustoty

Tipy pro dodatečnou montáž: Přechod na kapalinové chlazení vyžaduje úpravy rozvržení podlah, konfigurace racků a systémů detekce úniků. Hybridní přístup kombinující vzduchové chlazení se systémy RDHx nebo DTC může minimalizovat potřebu rozsáhlých modernizací zařízení.

Zelené postupy v datových centrech

Datová centra přijímají principy cirkulární ekonomiky, aby snížila plýtvání a obnovila zdroje. Toto úsilí proměňuje zařízení v komunitní aktiva, snižuje jejich ekologickou stopu a zároveň hledá nové způsoby, jak využít to, co by jinak mohlo být vyhozeno.

Zpětné získávání odpadního tepla

Datová centra konvertují až 90% jejich IT energie na teplo, z něhož lze velkou část rekuperovat. Například v Německu více než 13 TWh elektřiny se ročně přemění na teplo, ačkoli většina z něj v současnosti zůstává nevyužita.

Teplo generované datovými centry se obvykle pohybuje od 25–40 °C, což je považováno za nízkokvalitní. Aby bylo toto teplo užitečné pro vytápění domácností nebo průmyslové procesy, zařízení používají vysokoteplotní tepelná čerpadla (HTHP) ke zvýšení teploty vody na 120 °C (248 °F). Tato čerpadla jsou vysoce účinná a přenášejí tepelné výkony, které jsou 3 až 6krát větší než elektřina, kterou spotřebují.

Několik projektů zdůrazňuje potenciál využití odpadního tepla:

• V roce 2022 vyvinuly společnosti Microsoft a Fortum ve finských datových centrech systém pro zásobování 40% potřeb vytápění pro 250 000 obyvatel.
• Datové centrum PA10 společnosti Equinix v Paříži, spuštěné v roce 2023, poskytuje po dobu 15 let zdarma přebytečné teplo městské rozvojové zóně Plaine Saulnier, včetně bazénu pro pařížské olympijské hry.
• Zařízení Facebooku v Odense v Dánsku darovalo až 100 000 MWh odpadní energie ročně do městského systému dálkového vytápění, což prospívá vytápění domácností a snižuje emise ekvivalentní odstranění 13 000 vozů z cesty každý rok.

Kapalinové chlazení ještě více zefektivňuje rekuperaci tepla. Tyto systémy generují odpadní teplo s vyšší teplotou ve srovnání s tradičním chlazením vzduchem. Vysokoteplotní tepelné čerpadlo o výkonu 1 MW může snížit roční emise CO2 o 33 100–33 200 metrických tun, dosažení 85,4%–85,6% snížení ve srovnání s kotli na zemní plyn.

"Přijetím postupů cirkulární ekonomiky se datová centra mohou transformovat z izolovaných entit v integrované komunitní aktiva." – Scott Jarnagin, generální ředitel společnosti Caddis Cloud Solutions

Změny jsou také hnací silou předpisů. Revidovaná směrnice EU o energetické účinnosti (EED) nyní vyžaduje, aby datová centra s energetickými vstupy… 1 MW nebo více znovu využívat odpadní teplo, pokud to není technicky nebo ekonomicky neproveditelné. Tento příkaz urychluje jeho přijetí v celé Evropě a podobné politiky se objevují po celém světě.

Zatímco se odpadní teplo znovu využívá, datová centra se zároveň potýkají s dalším velkým problémem: elektronickým odpadem.

Nakládání s elektronickým odpadem

Časté aktualizace IT, obvykle každých 3–5 let, produkují značné množství elektronického odpadu. Součásti často obsahují nebezpečné materiály, jako je olovo, lithium, rtuť a kadmium, takže správná likvidace je nezbytná pro bezpečnost životního prostředí.

Některé společnosti jsou v oblasti zodpovědného nakládání s elektronickým odpadem v čele:

• Služby Amazon Web Services (AWS) byly odkloněny 14,6 milionu hardwarových komponent ze skládek recyklací nebo prodejem prostřednictvím programu "Reverzní výroby".
• Pure Storage nabízí model "Storage-as-a-Service", který zákazníkům umožňuje upgradovat komponenty bez nutnosti výměny celých systémů. Tento přístup snižuje spotřebu energie až o 5násobek a snižuje elektronický odpad alespoň o 90%.
• Program zpětného odběru zařízení Carrier/Sensitech byl znovu získán 8,5 milionu přístroje pro měření teploty k opětovnému použití od roku 2021.
• Program výměny Vertiv zajišťuje bezpečnou likvidaci nebo renovaci starých systémů nepřerušitelného napájení (UPS).

Specializovaná recyklační partnerství získávají cenné materiály ze zastaralého vybavení a zároveň minimalizují škody způsobené toxickými látkami. Lepší strategie chlazení navíc prodlužují životnost IT hardwaru a snižují potřebu častých výměn.

Přístupy k cirkulární ekonomice

Kromě rekuperace a recyklace tepla datová centra zavádějí širší strategie oběhového hospodářství s cílem maximalizovat využití zdrojů. Modulární konstrukce umožňují modernizaci na úrovni komponent namísto jejich úplné výměny, což snižuje množství odpadu a snižuje náklady.

Datová centra také nacházejí inovativní způsoby, jak znovu využít zdroje:

• Vyčištěná odpadní voda se používá pro chladicí systémy.
• Odpadní teplo se využívá k zachycování uhlíku na místě nebo k čištění vody.

Výrazným příkladem je EcoDataCenter ve švédském Falunu, který integruje své odpadní teplo do sousedního průmyslového ekosystému. Toto teplo je využíváno nedalekou továrnou k sušení dřevěných pelet, čímž vzniká uzavřený energetický systém.

Ve Spojeném království zavedla společnost Deep Green v březnu 2023 "digitální kotel" ve veřejném bazénu v Exmouthu. Teplo z malého datového centra nyní udržuje bazén teplý, což výrazně snižuje jeho závislost na plynu.

"Prodloužení provozní fáze IT zařízení prostřednictvím optimálních strategií chlazení a opětovného použití komponent snižuje elektronický odpad a minimalizuje uhlíkovou stopu." – ABI Research

Přechod z chlazení vzduchem na kapalinové chlazení, jako jsou například chladicí desky, může snížit spotřebu vody o 30% až 50% a snížit spotřebu energie související s chlazením 20% až 30%. Tyto systémy nejen zlepšují energetickou účinnost, ale také produkují kvalitnější odpadní teplo, což usnadňuje jeho získávání a opětovné využití.

Toto úsilí společně ukazuje potenciál datových center fungovat způsobem, který je efektivní a zároveň šetrný k životnímu prostředí, a to v souladu s... principy zeleného hostingu.

Politické a průmyslové iniciativy

Vlády a lídři v průmyslu prosazují zelenější datová centra prostřednictvím kombinace předpisů a finančních pobídek.

Vládní politika pohánějící změny

Ve Spojených státech byl rozvoj datových center povýšen na národní prioritu se silným zaměřením na čistší provoz. V červenci 2025 prezident Donald J. Trump podepsal Výkonný příkaz 14318, jehož cílem je urychlit federální povolování infrastruktury datových center. To zahrnuje upřednostňování přenosu vysokého napětí a spolehlivého základního napájení.

"Moje administrativa bude usilovat o odvážné, rozsáhlé průmyslové plány, které Spojené státy posunou dále do čela v oblasti klíčových výrobních procesů a technologií… včetně datových center umělé inteligence (AI) a infrastruktury, která je pohání." – Donald J. Trump, prezident Spojených států

Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) představila "Pohánějící velký americký návrat" iniciativa na zefektivnění přezkumů zákona o čistém ovzduší. Tento přístup zjednodušuje proces environmentálního přezkumu záložních a primárních zdrojů energie. Jak uvedl správce EPA Lee Zeldin:

"Zjednodušení revizí zákona o čistém ovzduší urychluje rozvoj infrastruktury umělé inteligence."

Singapur zvolil přístup založený na spolupráci se svými Plán pro zelené datové centrum, vyvinutý ve spolupráci se zúčastněnými stranami z oboru. Tento plán si klade za cíl přidat 300 MW nové kapacity a zároveň požadovat, aby zařízení v příštím desetiletí dosáhla efektivity využití energie (PUE) 1,3 nebo lepší. V červenci 2023 Singapur předběžně přidělil 80 MW kapacity společnostem jako AirTrunk-ByteDance, Equinix, GDS a Microsoft na základě jejich dodržování špičkových standardů energetické účinnosti a certifikace Green Mark DC Platinum. Dalších 200 MW bylo rezervováno pro provozovatele využívající obnovitelné zdroje energie.

Tato opatření vydláždí cestu pro finanční pobídky, které výrazně snižují kapitálové náklady na zelené projekty.

Finanční pobídky pro zelenou transformaci

V USA hrají federální daňové úlevy velkou roli při snižování nákladů na zelenou infrastrukturu. Daňový kredit na investice do čisté elektřiny podle § 48E nabízí základní úvěr 30% na investice do zařízení na výrobu elektřiny s nulovými emisemi a systémů pro skladování energie. S bonusy za domácí podíl nebo projekty v "energetických komunitách" (oblastech postižených uzavíráním uhelných elektráren nebo brownfields) se tento úvěr může vyšplhat až na 70%.

Daňový kredit	Sekce IRC	Základní dávka	Maximální užitek	Způsobilé technologie
Čistá elektřina ITC	48E	30%	70%	Zařízení na výrobu elektřiny s nulovými emisemi
Energeticky úsporné budovy	179D	Až $5+ na čtvereční stopu	Liší se	Vytápění, větrání a klimatizace, osvětlení, obvodový plášť budovy
Jaderný kredit s nulovými emisemi	45U	1,5 centu/kWh	N/A	Stávající jaderná zařízení
Sekvestrace oxidu uhličitého	45Q	$12–$85/tuna	Liší se	Zemní plyn se zachycováním uhlíku (CCS)

Tyto pobídky vedou k velkým investicím. Například společnost Microsoft uzavřela v září 2024 dohodu se společností Constellation Energy o znovuotevření druhého bloku jaderné elektrárny Three Mile Island do roku 2028, přičemž využila daňové úlevy pro jadernou energii ze zákona o snižování inflace z roku 2022. Podobně společnost Amazon v červnu 2025 uzavřela smlouvu se společností Talen Energy na bezuhlíkovou jadernou energii o výkonu 1 920 MW do roku 2042 s plány na výzkum malých modulárních reaktorů (SMR).

Singapur také nabízí přímé granty, jako například Grant na energetickou účinnost (EEG), která poskytuje spolufinancování až do výše 701 TP3T pro malé a střední podniky zavádějící energeticky úsporné IT vybavení, s limitem 1 TP430 000 na společnost. Kromě toho Fond pro efektivní využití vody podporuje zařízení instalující recyklační zařízení a optimalizující chladicí věže, zejména pro datová centra, která ročně spotřebovávají nejméně 60 000 metrů krychlových vody.

S vývojem těchto finančních pobídek nové energetické trendy mění způsob, jakým datová centra získávají energii.

Budoucí trendy a doporučení

Jaderná energie se vrací a společnosti si zajišťují nepřetržitou dodávku energie bez emisí uhlíku v základním zatížení. V červnu 2024 se společnost Google spojila se společnostmi Fervo Energy a NV Energy na vývoji geotermálního projektu v Utahu o výkonu 500 MW, který lze škálovat až na 2 GW. Podobně se společnost Meta v srpnu 2024 spojila se společností Sage Geosystems, aby do roku 2027 dodala geotermální energii o výkonu 150 MW.

Výroba elektřiny na místě také získává na popularitě, protože developeři se snaží vyhnout zpožděním s připojením k síti. Někteří zkoumají turbíny na zemní plyn vybavené budoucími možnostmi zachycování uhlíku, které by splňovaly podmínky pro daňový kredit podle § 45Q ve výši $12 až $85 za tunu zachyceného uhlíku.

Spolupráce v rámci odvětví je pro pokrok klíčová. Nadace Green Software Foundation zdůrazňuje důležitost efektivního programování pro snížení emisí uhlíku. Předseda Sanjay Podder poznamenal:

"Dobré softwarové programování je něco, co jsme jako líní programátoři v této nové éře hojnosti ztratili z dohledu."

Singapurský Plán pro zelené datové centrum je považován za dynamický plán, který se vyvíjí prostřednictvím spolupráce s provozovateli, koncovými uživateli, dodavateli a akademickými institucemi.

Provozovatelé datových center se rovněž vyzývají k provádění studií rozdělení nákladů s cílem překlasifikovat stavební aktiva do kategorií s kratší životností, čímž se urychlí odečty odpisů. Kromě toho by měli sledovat termíny – jako je například urychlené ukončení odečtů podle § 179D v červnu 2026 v rámci zákona One Big Beautiful Bill Act – aby maximalizovali daňové výhody. Včasné plánování výběru lokality může kompenzovat 30% až 70% kapitálových nákladů na zelenou infrastrukturu.

Tyto nově vznikající technologie spolu s podpůrnými politikami a pobídkami pohánějí přechod k ekologičtějším a efektivnějším datovým centrům.

Závěr

Klíčové věci

Přechod na ekologičtější datová centra není jen o snižování emisí – jde také o snižování nákladů a udržení konkurenceschopnosti. Energie zůstává pro datová centra největším výdajem a očekává se, že celosvětová spotřeba do roku 2026 překročí 1 000 TWh. Zlepšením efektivity mohou provozovatelé výrazně snížit své účty. Technologie, jako jsou pokročilé chladicí systémy, integrace obnovitelných zdrojů energie a rekuperace odpadního tepla, hrají velkou roli. Například datové centrum v Pekingu využívající transkritická tepelná čerpadla CO₂ snížilo emise CO₂ o 12 880 tun ročně a snížilo investiční náklady o 10,21 TP3T. Podobně globální konsolidační program společnosti Cisco v letech 2016 až 2022 snížil energetickou kapacitu o 401 TP3T, čímž ročně ušetřil 1 TP4T13 milionů.

Metriky jako PUE (účinnost využití energie), WUE (účinnost využití vody) a CUE (účinnost využití uhlíku) jsou klíčové pro sledování těchto zlepšení. Vzhledem k tomu, že hustota serverových racků stoupá na 10–30 kW pro zvládnutí úloh umělé inteligence, tradiční vzduchové chlazení se stává zastaralým. Kapalinové chlazení a rekuperace odpadního tepla jsou nyní pro provoz s vysokou hustotou provozu nezbytné. Vládní pobídky a politiky navíc urychlují zavádění ekologických postupů v celém odvětví.

Proč jsou zelená datová centra důležitá pro hosting

Pro poskytovatele hostingu jsou zelená datová centra více než jen environmentální volbou – jsou strategickou výhodou. Klienti stále častěji hledají udržitelné možnosti, přičemž certifikace jako LEED a Energy Star se stávají klíčovými rozlišovacími znaky. Samotné cloudové výpočty by mohly snížit globální uhlíkovou stopu IT až o 381 TP3T. Moderní servery také poskytují vyšší efektivitu, podporují o 3121 TP3T více virtuálních strojů na blade než v roce 2016 a zároveň snižují spotřebu energie na virtuální stroj o 271 TP3T.

Zlepšuje se také spolehlivost. Obnovitelná energie v kombinaci s bateriovým úložištěm zajišťuje stabilnější napájení, a to i při výpadcích sítě nebo extrémních povětrnostních jevech. V roce 2025 způsobil každý desátý výpadek datového centra vážné poruchy, což zdůrazňuje potřebu odolné infrastruktury. Zelená datová centra se také vyvíjejí v energetické spolupracovníky, kteří dodávají přebytečnou energii z obnovitelných zdrojů nebo znovu využívají odpadní teplo do místních sítí, což posiluje jejich roli v inteligentních energetických sítích.

Pohled do budoucna

Budoucnost hostingu bude stále více upřednostňovat udržitelnou infrastrukturu. Do roku 2028 by americká datová centra mohla spotřebovat až 121 TP3T elektřiny v zemi, oproti 4,41 TP3T v roce 2023. Zodpovědné uspokojení této poptávky vyžaduje okamžitá opatření. Poskytovatelé hostingu by se měli snažit o ekologické certifikace, vybírat si lokality s přístupem k obnovitelné energii a zavést virtualizaci serverů, aby minimalizovali hardwarové nároky. Firmy hledající hostingová řešení by měly vyhodnotit úsilí poskytovatelů v oblasti udržitelnosti a prozkoumat hybridní modely, které vyvažují potřeby on-premise služeb se zelenými cloudovými službami. Cirkulární praktiky, jako je renovace zařízení a zodpovědné nakládání s elektronickým odpadem, se brzy stanou standardem s přísnějšími předpisy.

Na Serverion (https://serverion.com), jsme odhodláni rozvíjet tato udržitelná řešení a zajistit vysoce výkonný hosting, který je připraven na nadcházející výzvy.

Nejčastější dotazy

Jaké kroky podnikají datová centra ke zlepšení energetické účinnosti a dosažení nízkých skóre PUE?

Datová centra si udržují své Efektivita využití energie (PUE) dosahují nízkých výsledků zaváděním energeticky úsporných technologií a postupů. Spoléhají na špičkové servery a hardware, které jsou konstruovány tak, aby poskytovaly špičkový výkon při nižší spotřebě energie. Pro řešení problému s chlazením používají metody, jako je kapalinové chlazení, volné chlazení nebo uzavření horké/studené uličky, které pomáhají snižovat energii potřebnou k řízení teplot.

Kromě chlazení se mnoho datových center obrací na obnovitelné zdroje energie, efektivní systémy distribuce energie a nástroje pro monitorování v reálném čase, aby doladily spotřebu energie. Kombinací pokročilých chladicích technik, možností čistší energie a zefektivnění provozu datová centra nejen zlepšují svou PUE, ale také snižují svou celkovou ekologickou stopu.

Jak obnovitelné zdroje energie zvyšují udržitelnost datových center?

Obnovitelná energie hraje klíčovou roli v tom, že pomáhá datovým centrům stát se udržitelnějšími, a to snižováním emisí uhlíku a závislostí na neobnovitelných zdrojích energie. Začlenění energetických řešení, jako je solární energie, větrná energie a vodíkové palivové články umožňuje datovým centrům výrazně omezit emise skleníkových plynů a zároveň přispět k boji proti globálnímu klimatu.

Kromě environmentálních výhod může obnovitelná energie vést také k nižší provozní náklady a větší energetická účinnost – stále důležitější faktor, jelikož poptávka po energii roste s rozvojem umělé inteligence a dalších technologií náročných na zdroje. Spojování obnovitelných zdrojů energie s pokroky, jako je systémy pro rekuperaci odpadního tepla a nástroje pro inteligentní správu energie umožňuje datovým centrům zmenšit jejich ekologickou stopu bez kompromisů ve výkonu nebo spolehlivosti.

Tato transformace je klíčovým krokem k budování klimaticky neutrální digitální infrastruktury a podpoře udržitelnější budoucnosti pro všechny.

Proč je kapalinové chlazení klíčové pro moderní datová centra?

Kapalinové chlazení získává na popularitě v moderních datových centrech jako chytřejší způsob, jak zvládat teplo produkované dnešním vysoce výkonným hardwarem. Patří sem systémy s umělou inteligencí (AI) a další náročné aplikace. Na rozdíl od tradičního vzduchového chlazení je kapalinové chlazení mnohem lepší v přenosu tepla, což pomáhá snižovat spotřebu energie a udržovat provozní náklady pod kontrolou.

Vzhledem k tomu, že datová centra se stále více spoléhají na hardware s vyšší hustotou a pokročilé technologie, kapalinové chlazení nejen zvyšuje výkon, ale také snižuje zátěž zdrojů. Podporuje vyšší provozní teploty při nižší spotřebě vody a elektřiny, což nabízí přístup k udržení spolehlivosti a efektivity kritických systémů, který je šetrnější k zdrojům.

Související příspěvky na blogu

• Energetická účinnost v datových centrech: Výhody virtualizace
• Chlazení bez spotřeby vody od Microsoftu: Ponaučení pro datová centra
• Zelená datová centra pro hosting blockchainu
• Metriky energie kolokace: Co sledovat