Textos

Organizado por

Proyecto DC4Cities: EnvironmentallyData Centres for Smart Cities

Silvia Sanjoaquín Vives

Responsable de Proyectos Ingeniería. Gas Natural Fenosa.

DC4Cities:

Environmentally Sustainable Data Centres for Smart Cities

Proyecto de I+D europeo → FP7-SMARTCITIES-2013 (ICT Call)

Participan un consorcio de empresas, universidades y AAPP de diferentes países europeos.

Objetivo del proyecto: Centros de Datos energéticamente adaptables a las

necesidades de la Smart City para conseguir maximizar el uso de la energías

renovables y la eficiencia energética de este tipo de consumidores en entornos

urbanos.

Desarrollo de nuevas métricas y metodologías en colaboración con los organismos

de estandarización que permitan analizar el comportamiento energético, ambiental y

económico de un Centro de Datos.

Importancia de estandarizar métricas para CPDs: Smart City Cluster

DC4Cities (GNF) lidera el Smart City Cluster en el que participan los 8

proyectos , todos ellos financiados por la CE y relacionados con la

eficiencia energética en Data Centres.

Objetivos del Cluster

• Definir indicadores/métricas (KPIs) y sus metodologías para caracterizar el

comportamiento energético/ambiental/económico de los CPDs.

• Compartir resultados entre proyectos con objetivos similares a través del

uso de los mismos KPIs.

• Colaborar con los organismos de estandarización .

• Realizar tareas de diseminación conjunta para presentar los resultados

obtenidos.

Tráfico de datos en fuerte crecimiento

Co

nte

xto

: im

pacto

en

erg

éti

co

CP

Ds

Elevado impacto energético y

medioambiental de los CPDs

%RES creciente, la mayoría no gestionable (eólica+ PV)

Oportunidad: adaptación de consumo

CPDs según la disponibilidad de

energías renovables.

Co

nte

xto

: im

pacto

en

erg

éti

co

• Gran importancia del consumo asociado a

servicios cloud (684 TWh en 2011, y creciendo)Objetivos 20-20-20

Fuente gráficos : D2.2. DC4Cities

Apoyo y participación de los CPDs en la

optimización de la gestión de los recursos

de la ciudad .

Co

nte

xto

: d

esarr

oll

o

Cit

ies

Smart Cities requieren CPDs.

Ciertos servicios requieren CPD cerca de los usuarios → localización entornos

urbanos.

Smart Governance

Smart Economy

(competitiveness)

Smart Environment

(natural resources/ sustainability)

Smart Mobility

Smart People

Smart Living

Objetivo DC4Cities: flexibilizar el funcionamiento

de los CPDs para maximizar el consumo de

fuentes renovables y la eficiencia energética.

Los CPDs DC4Cities participan activamente en el

cumplimiento de las políticas energéticas de la

ciudad → servicios TIC & integración de energías

renovables.

Objetivos

Smart

City

Co

nte

xto

: d

esarr

oll

o

Sm

art

Cit

ies

Ob

jeti

vo

pri

ncip

al

DC

4C

itie

s

Flexibilizar la

demanda energética

para maximizar el

Ob

jeti

vo

pri

ncip

al

DC

4C

itie

s

uso de energías

renovables y

adaptarse a

restricciones

exteriores,

establecidas por la

Smart City.

Ob

jeti

vo

pri

ncip

al

DC

4C

itie

s

Flexibilizar la

demanda energética

para maximizar el

Ob

jeti

vo

pri

ncip

al

DC

4C

itie

s

uso de energías

renovables y

adaptarse a

restricciones

exteriores,

establecidas por la

Smart City.

Software Execution

Load

IT HardwarePower

Consumption

Data Centre Total Power

ConsumptionDC4Cities

Controla Genera PUE*

Controla *factor aproximado

Co

ncep

to

DC

4C

itie

s

Controla *factor aproximado

Co

ncep

to

DC

4C

itie

s

Mecanismos de gestión de la demanda:

• Desplazamiento temporal de la demanda

• Federación de tareas entre CPDs

• Control del hardware activo (eficiencia)

Mó

du

los

DC

4C

itie

s

Módulo suministro

energético

Controlador

DC4Cities

1

2

Mó

du

los

DC

4C

itie

s

Módulo

planificación de

operaciones

Módulo suministro energético

•Optimización local: Información sobre disponibilidad de renovables (módulo de predicción).

•Optimización centralizada: proporciona información de curva de consumo optimizada.

•Interfaz comunicación Smart City.

1

3

Mó

du

los

DC

4C

itie

s

Módulo suministro

energético

Controlador

DC4Cities

1

2

Mó

du

los

DC

4C

itie

s

Módulo

planificación de

operaciones

Módulo planificador de operaciones

•Gestiona las tareas: asigna recursos y

planifica su ejecución

•Comunica al controlador el estado actual y la

previsión de la evolución del uso de

recursos.

Controlador DC4Cities actúa como un sistema de gestión energética

Planificación del consumo → algoritmo deoptimización a partir de información recibida

de los otros módulos.

3

2 3

Mó

du

lo p

lan

ific

ad

or

de

op

era

cio

nes D

C4C

itie

sM

ód

ulo

pla

nif

icad

or

de

op

era

cio

nes D

C4C

itie

s

Generación de diferentes programas de trabajo para cada servicio a prestar y estimación el

consumo energético.

El optimizador evalúa y selecciona el programa de trabajo más adecuado según los objetivos.

Pru

eb

as p

ilo

to D

C4C

itie

s

Barcelona: DC Servicios Universitarios & investigación (CSUC) +CPD

municipal (IMI). GNF actúa como gestor energético en el desarrollo de los

pilotos.

Trento: Hospital de Trento. Servicios sanitarios (CN).

Milan : servicios e-learning (HP). Cuenta con generación renovable local

Pru

eb

as p

ilo

to D

C4C

itie

s

Milan : servicios e-learning (HP). Cuenta con generación renovable local

(fotovoltaica).

FASE I FASE II

Fase finalizada en febrero 2015 Inicio 3T 2015

•Plan M&V

•Software para la gestión

energética: Visualización

de KPIs

Pla

n M

ed

ida &

V

eri

ficació

n

Objetivos plan M&V

Definición escenario

Diseño e implementación

Monitorización y ánálisis de resutlados

Plan M&V → evaluar el impacto energético, económico y medioambiental de loscomponentes DC4Cities.

Metodología→ Protocolo Internacional de Medida y Verificación (IPMVP).

Pla

n M

ed

ida &

V

eri

ficació

n

M&Vescenario referencia

implementación SW (ENERGIS)

resutladosdurante piloto

•Selección y desarrollo de métricas(Cluster SC):

• Flexibilidad

• Uso de energía renovables

• Ahorros energéticos,económicos y de emisiones deCO2

•Desarrollo de un SW de monitorizaciónen tiempo real para evaluar el impacto deDC4Cities → ENERGIS.

• Posibilidad de evaluar históricos yprevisión a futuro.

• Herramienta de simulación para evaluarresultados anuales.

Mo

nit

ori

zació

nSoftware de monitorización: módulo DC4Cities ENERGIS

Mo

nit

ori

zació

n

Resu

ltad

os p

rueb

a p

ilo

to

Caso de uso Fase I : transcodificación de vídeos (CSUC, IMI)

1. Los usuarios con permisos carganlos videos en el repositorio.

2. El convertidor busca los nuevosvídeos cargados en elrepositorio el día anterior y los

Resu

ltad

os p

rueb

a p

ilo

to

Barc

elo

na

repositorio el día anterior y losconvierte

3. Los videos convertidos estándisponibles en los servidores parapoder ser visualizados por losusuarios.

Escenario de referencia: velocidad de conversión constante durante 24 h.

Escenario DC4Cities: adaptar la velocidad de conversión → más recursos en

horas con mayor disponibilidad de renovables.

Resu

ltad

os p

rueb

a p

ilo

to Resultados piloto Barcelona

Día tipo otoño - inviernoDía tipo primavera - verano

Resu

ltad

os p

rueb

a p

ilo

to

Barc

elo

na

• Incremento significativo del uso de renovables → +11% día 2 (de 33,8% a 37,7%), +23% día 5 (de 38,7% a 47,8%)

•Mejora eficiencia energética → -70% consumo día 2 , -80% consumo día 5

• Elevada flexibilidad y adecuación a la orden de demanda.