Energiegebruik datacenters

De belangrijkste cijfers over de datacenter sector

Energiegebruik

We zijn de hele dag online. Helemaal sinds COVID. Onze samenleving en economie is steeds meer een digitale samenleving en economie en door de goede digitale infrastructuur is Nederland een van de landen met de kleinste economische krimp in Europa. Digitalisering en digitale infrastructuur waarvan datacenter een van de belangrijkste onderdelen in zijn, zijn ook essentieel voor verdere stappen in energiebesparingen

Echter de snelle groei van het internetverkeer heeft geleid tot bezorgdheid over de energie- en klimaateffecten van datacenters, waarbij sommige media waarschuwen dat de ‘data-explosie’ voor tot wel een-vijfde van alle elektriciteit zou kunnen gaan verbruiken. In tegenstelling tot deze alarmerende media is het energieverbruik wereldwijd al 10 jaar stabiel volgens onderzoek van het Internationaal Energie Agentschap en ook cijfers van het Centraal Bureau voor Statistiek geven een ander beeld.

Wereldwijd gebruiken datacenters volgens het IEA ongeveer 200 TWh in 2018, wat ongeveer overeenkomt met 1% van het wereldwijde elektriciteitsgebruik. Het energiegebruik van datacenters is stabiel sinds 2015, terwijl het wereldwijde internetverkeer verdrievoudigde en de “workloads” van datacenters (een maatstaf voor de vraag naar diensten) meer dan verdubbeld ( Cisco, 2018 ). Dit was ook reeds eerder door CE Delft in Nederland gezien in hun onderzoek in 2015.

Onderzoek door het CBS in opdracht van de ministeries Economische Zaken en Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties gepubliceerd in december 2020 geeft aan dat datacenters 2,3% van de elektriciteit gebruiken. Dit was lager dan eerder werd aangenomen. Dit komt overeen met 0,32% van het totale energiegebruik in Nederland en is in vergelijking tot andere industrieën en sector beperkt.

Bronnen:
www.iea.org/reports/data-centres-and-data-transmission-networks
https://www.iea.org/reports/digitalisation-and-energy
www.cbs.nl/nl-nl/maatwerk/2020/51/elektriciteit-geleverd-aan-datacenters-2017-2019
www.volkskrant.nl/wetenschap/datacenters-slurpen-minder-dan-verwacht~b635bc37
https://www.ce.nl/publicaties/1736/trends-ict-en-energie-2013-2030
https://longreads.cbs.nl/ict-kennis-en-economie-2019/ict-en-economie/

 

Centralisatie van IT apparatuur in grote datacenters en meer gebruik Cloud zorgen dat energiegebruik al 10 jaar stabiel is.

Volgens het Internationaal Energie Agentschap (IEA) zijn datacenters en datatransmissie-netwerken elk goed voor ongeveer 1% van het wereldwijde elektriciteitsgebruik in 2019. Sinds 2010 is het aantal internetgebruikers wereldwijd verdubbeld, terwijl het internetverkeer vertienvoudigd is. Echter, door de concentratie van IT in datacenters bleef het energiegebruik gedurende die periode stabiel en groeide nauwelijks.

Veel van de IT / ICT-apparatuur werd al gebruikt toen datacenters deze IT, en daarmee hun energieverbruik, gingen concentreren. Door inefficiënte serverruimtes te verhuizen en verplaatsen naar professionele, grote en efficiëntere datacenters, is het energiegebruik een stuk efficiënter gemaakt. Dankzij deze besparingen en door gebruik van meer Cloud-applicaties kon het energiegebruik ondanks de enorme groei van internetverkeer gelijk blijven.

Veel kleinere datacenters sloten hun deuren en migreerden naar enkele grotere datacenters. Het totale aantal datacenters in Nederland daalt vanwege deze reden al jaren. 

Zie bronnen:
www.iea.org/reports/data-centres-and-data-transmission-networks

Bron:
Wereldwijde trends in internetverkeer, workloads datacenters en energiegebruik in datacenters, 2010-2019
Internationaal Energie Agentschap (IEA) – Laatst bijgewerkt op 1 december 2020
IEA. Alle rechten voorbehouden

Datacenter consolidatie Rijksoverheid betekende een halvering van het energiegebruik

Een goed voorbeeld van energiebesparing door migratie naar grotere datacenters is de Nederlandse Rijksoverheid. Zij ging in de afgelopen jaren van meer dan 60 datacenters naar 5 en halveerde daarmee haar energiegebruik.De vele individuele datacenters van de verschillende ministeries gingen hierbij op in de paar gemeenschappelijke datacenters die Rijksbreed dienst doen. De consolidatie leidde tot minder gebouwen en minder apparatuur. Het energiegebruik werd gehalveerd van 235.000 MWh naar 128.000 MWh. Binnenlandse Zaken heeft hiermee haar eigen doelstelling voor energie-efficiency gehaald, gemeten middels de Datacenter infrastructure Efficiency (DCiE).

Zie bronnen:
https://www.agconnect.nl/artikel/datacenterconsolidatie-rijk-nu-op-tweederde
https://zoek.officielebekendmakingen.nl/kst-31490-54.html

Energiegebruik datacenters 0,32% van het totale energiegebruik van Nederland

Het CBS heeft in opdracht van de ministeries EZK en BZK toegang gekregen tot de leveringsadministraties van TenneT, Liander en aanverwante partijen. Zo is voor het eerst exact vastgesteld hoeveel elektriciteit in 2017, 2018 en 2019 is geleverd aan alle zelfstandige datacenters in Nederland. Dat bleek aanzienlijk minder dan eerder in tal van onderzoeken werd aangenomen.

Het huidige stroomgebruik van datacenters in Nederland komt neer op 2,7 miljard kilowattuur. Dat is 2,3% van het Nederlandse stroomverbruik, dat 113,1 miljard kilowattuur bedraagt. Kijkend naar het totale energiegebruik in Nederland, dat 3046 Petajoule (PJ) bedraagt, gebruikt de datacenter sector omgerekend 9,71 PJ, en dat is 0,32% van het totaal. 

Zie bronnen:
www.cbs.nl/nl-nl/maatwerk/2020/51/elektriciteit-geleverd-aan-datacenters-2017-2019
www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2020/12/elektriciteitsproductie-naar-recordhoogte
www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2020/20/minder-steenkool-en-meer-aardgas-verbruikt-in-2019

Bron:
Wereldwijde datacenter energiegebruik gerangschikt per data center type, 2010-2022
Internationaal Energie Agentschap (IEA) – Laatst bijgewerkt op 4 juni 2020
IEA. Alle rechten voorbehouden

Het energiegebruik blijft gelijk dankzij sterke efficiëntieverbeteringen en een verschuiving naar grotere datacenters

De sterke groei van de vraag naar datacenterdiensten wordt nog steeds gecompenseerd door voortdurende efficiëntieverbeteringen voor servers, opslagapparaten, netwerkswitches en datacenterinfrastructuur, evenals een verschuiving naar een veel groter aandeel van cloud- en hyperscale datacenters.

Hyperscale datacenters zijn zeer efficiënte grootschalige clouddatacenters met een hoge capaciteit, deels dankzij virtualisatiesoftware waarmee datacenterbeheerders meer werk kunnen leveren met minder servers.

De verschuiving van kleine, inefficiënte datacenters naar veel grotere professionele en hyperscale datacenters is duidelijk zichtbaar in het afnemende aandeel van de datacenterinfrastructuur in de totale energievraag, gezien de zeer lage Power Usage Effectiveness (PUE) van grote datacenters. PUE is een maatstaf voor hoe efficiënt een datacenter energie gebruikt; de allerbeste datacenters kunnen PUE-waarden hebben van ongeveer 1,1 (d.w.z. 0,1 kWh gebruikt voor koeling / stroomvoorziening voor elke 1 kWh die wordt gebruikt voor IT-apparatuur).

Bron:
Wereldwijde energievraag voor datacenters naar eindgebruik
Internationaal Energie Agentschap (IEA) – Laatst bijgewerkt op 7 jan 2020
IEA. Alle rechten voorbehouden

Het energiegebruik blijft gelijk dankzij sterke efficiëntieverbeteringen en een verschuiving naar grotere datacenters

Snelle verbeteringen in de efficiëntie van servers, opslagapparaten en datacenterinfrastructuur, evenals een verschuiving van kleine, inefficiënte datacenters naar grotere en efficiëntere cloud- en hyperscale datacenters hebben bijgedragen aan het beperken van de groei van de vraag naar elektriciteit.

Vooral grootschalige datacenters zijn extreem energiezuinig en gebruiken verhoudingsgewijs veel minder energie voor koeling in vergelijking met kleinere datacenters. Het aantal hyperscale datacenters wereldwijd zal naar verwachting meer dan verdubbelen tussen 2015 (259) en 2021 (628), terwijl hun aandeel in al het datacenterverkeer zal stijgen van 34% naar 55% (Cisco, 2018).

Er zijn datacenters in bijna elk land over de hele wereld, maar bijna alle hyperscale datacenters bevinden zich in drie regio’s: Noord-Amerika (46%), Azië-Pacific (30%) en West-Europa (19%) (Cisco, 2018). Azië/Pacific is de snelst groeiende regio en zal naar verwachting Noord-Amerika overtreffen als de grootste hyperscale datacentermarkt in 2021. Exploitanten van cloud- en hyperscale datacenters hebben onlangs grote uitbreidingen aangekondigd in Noordwest-Europa, met name in Ierland en de Scandinavische landen .

Energiegebruik datacenters in vergelijking tot andere bedrijfssectoren

De onderstaande energiegebruik gegevens per sector komen van het CBS en zijn uit 2019:
CBS: Energiegebruik Alle sectoren, 2019
CBS: Energiegebruik Bedrijfstakken G-S, U, 2019
CBS: Energiegebruik Datacenters, 2019

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief

En blijf op de hoogte over het laatste datacenter nieuws!

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Blijf op de hoogte van het laatste datacenter nieuws