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DATAcenter avec Zero Emission de CO2 : un pas plus loin – DATAZERO2

Résumé de soumission

Lors de la dernière décennie, plusieurs entreprises et universitaires ont réalisé des recherches sur les possibilités d’utilisation des énergies renouvelables pour diminuer la part importante d’énergies non renouvelables (environ 200 TWh) utilisées dans les centres de données. Des entreprises pionnières ont réussit à alimenter leur centre de données avec des énergies renouvelables (Eolas en France, Emerson Network Power, AISO, Apple, Google, Facebook, Amazon... plus récemment). Cependant, soit l’énergie verte représente une fraction de l’énergie totale utilisée (la consommation mondiale d’énergie renouvelable dans les centres de données représente environ 3 GWh) et l’énergie est en faite produite ailleurs sur un autre site (i.e ils injectent dans le réseau électrique une quantité d’énergie verte équivalente à leur consommation), soit ils achètent des certificats RECS (Renewable Energy Certificates System) à un fournisseur d’électricité qui produit de l’énergie renouvelable. De plus, ils utilisent tous un fournisseur d’énergie externe pour obtenir une redondance. Quelques projets de recherche, comme le projet FP7 GreenDataNet (impliquant le partenaire EATON), ou le projet ANR DATAZERO (impliquant tous les partenaires de DATAZERO2) ont commencé à étudier comment un centre de données principalement alimenté en énergie renouvelable fonctionne.
Depuis 2015 et jusque fin 2019, le projet ANR DATAZERO s’intéresse aux nouvelles manières d’alimenter et de gérer un centre de données UNIQUEMENT alimenté par des énergies renouvelables et du stockage sur site (panneaux photovoltaïques, éoliennes, pile à combustible à hydrogène, batteries, supercaps). Cependant, DATAZERO n’intègre pas suffisamment l’incertitude dans les processus de décisions, se base sur des infrastructures classiques d’alimentation électrique et de refroidissement, et considère un seul centre de données.

Comme premier objectif, DATAZERO2 veut améliorer la gestion et la conception de centres de données opérés UNIQUEMENT avec de l’énergie renouvelable, en utilisant en particulier des approches en rupture pour la gestion de l’incertitude, le refroidissement et la distribution de puissance électrique, et en considérant plusieurs centres de données. Un second objectif est de proposer une base de connaissance et un outil pour l’industrie et les chercheurs pour des centres de données à zéro émission de CO2, au delà de l’état de l’art.

D’un point de vue scientifique, les challenges suivants seront abordés :
Challenge 1 - Prise en compte de l’incertitude.
Challenge 2 - Système de reconfiguration de la distribution de puissance électrique.
Challenge 3 - Refroidissement de centre de données par les technologies hydrogènes.
Challenge 4 - Echanger de l’énergie et du calcul.
Challenge 5 - Intégrer une analyse du cycle de vie des centres de données utilisant les énergies renouvelables.
De plus, DATAZERO2 s’intéressera à un challenge plus technique :
Challenge 6 - Développer un outil de tests pour comprendre les centres de données à énergies renouvelables.

DATAZERO2 fait les mêmes hypothèses qui étaient les forces de DATAZERO: pas de lien avec une alimentation de la grille électrique, un focus sur les centres de données petits et moyens, jusqu’à 1 MW.

DATAZERO2 est un projet multidisciplinaire rassemblant des experts en informatique, électrique, énergie et automatique : UPS-IRIT (informatique), FEMTO-ST avec 3 départements (DISC pour l’informatique, AS2M pour l’automatique, et ENERGIE pour l’énergie et l’électrique), INPT-LAPLACE (pour l’électrique), et EATON SAS, un partenaire industriel spécialisé dans les équipements d’alimentation électrique des centres de données et leurs liens avec l’informatique. DATAZERO2 est construit autour des expertises de DATAZERO et d'une synergie déjà en place qui accélère la compréhension des problèmes à résoudre.

Coordinateur du projet

Monsieur Jean-Marc PIERSON (Institut de Recherche en Informatique de Toulouse)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IRIT Institut de Recherche en Informatique de Toulouse
EATON SAS EATON INDUSTRIES (FRANCE) SAS
FEMTO-ST INSTITUT FRANCHE-COMTE ELECTRONIQUE MECANIQUE THERMIQUE ET OPTIQUE - SCIENCES ET TECHNOLOGIES
LAPLACE LABORATOIRE PLASMA ET CONVERSION D'ENERGIE

Aide de l'ANR 875 594 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2020 - 42 Mois

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