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Proyecto DC4Cities: Environmentally Data Centres for Smart Cities

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  1. 1. Textos Organizado por Proyecto DC4Cities: Environmentally Data Centres for Smart Cities Silvia Sanjoaquín Vives Responsable de Proyectos Ingeniería. Gas Natural Fenosa.
  2. 2. 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.
  3. 3. 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.
  4. 4. Tráfico de datos en fuerte crecimiento Contexto:impacto energéticoCPDs 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. Contexto:impacto energético • Gran importancia del consumo asociado a servicios cloud (684 TWh en 2011, y creciendo)Objetivos 20-20-20 Fuente gráficos : D2.2. DC4Cities
  5. 5. Apoyo y participación de los CPDs en la optimización de la gestión de los recursos de la ciudad . Contexto:desarrollo Cities 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 Contexto:desarrollo SmartCities
  6. 6. Objetivoprincipal DC4Cities Flexibilizar la demanda energética para maximizar el Objetivoprincipal DC4Cities uso de energías renovables y adaptarse a restricciones exteriores, establecidas por la Smart City.
  7. 7. Objetivoprincipal DC4Cities Flexibilizar la demanda energética para maximizar el Objetivoprincipal DC4Cities uso de energías renovables y adaptarse a restricciones exteriores, establecidas por la Smart City.
  8. 8. Software Execution Load IT Hardware Power Consumption Data Centre Total Power Consumption DC4Cities Controla Genera PUE* Controla *factor aproximado Concepto DC4Cities Controla *factor aproximado Concepto DC4Cities Mecanismos de gestión de la demanda: • Desplazamiento temporal de la demanda • Federación de tareas entre CPDs • Control del hardware activo (eficiencia)
  9. 9. Módulos DC4Cities Módulo suministro energético Controlador DC4Cities 1 2 Módulos DC4Cities 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
  10. 10. Módulos DC4Cities Módulo suministro energético Controlador DC4Cities 1 2 Módulos DC4Cities 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 de optimización a partir de información recibida de los otros módulos. 3 2 3
  11. 11. Móduloplanificadorde operacionesDC4Cities Móduloplanificadorde operacionesDC4Cities 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.
  12. 12. PruebaspilotoDC4Cities 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 PruebaspilotoDC4Cities 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
  13. 13. PlanMedida& Verificación 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 los componentes DC4Cities. Metodología → Protocolo Internacional de Medida y Verificación (IPMVP). PlanMedida& Verificación M&V escenario referencia implementación SW (ENERGIS) resutlados durante piloto •Selección y desarrollo de métricas (Cluster SC): • Flexibilidad • Uso de energía renovables • Ahorros energéticos, económicos y de emisiones de CO2 •Desarrollo de un SW de monitorización en tiempo real para evaluar el impacto de DC4Cities → ENERGIS. • Posibilidad de evaluar históricos y previsión a futuro. • Herramienta de simulación para evaluar resultados anuales.
  14. 14. Monitorización Software de monitorización: módulo DC4Cities ENERGIS Monitorización
  15. 15. Resultadospruebapiloto Caso de uso Fase I : transcodificación de vídeos (CSUC, IMI) 1. Los usuarios con permisos cargan los videos en el repositorio. 2. El convertidor busca los nuevos vídeos cargados en el repositorio el día anterior y los Resultadospruebapiloto Barcelona repositorio el día anterior y los convierte 3. Los videos convertidos están disponibles en los servidores para poder ser visualizados por los usuarios. 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.
  16. 16. Resultadospruebapiloto Resultados piloto Barcelona Día tipo otoño - inviernoDía tipo primavera - verano Resultadospruebapiloto Barcelona • 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.

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