成果報告書詳細
管理番号20160000000435
タイトル平成26年度ー平成27年度成果報告書 次世代省エネルギー型データセンター構築技術に関する調査
公開日2016/11/8
報告書年度2014 - 2015
委託先名株式会社野村総合研究所
プロジェクト番号P12004
部署名省エネルギー部
和文要約日本のデータセンター(以下DCと略す)の現状は、東京都に日本の45%が集中し、大災害対策が必須である。しかし多くのDCは、非常用発電機燃料備蓄が少なく、大災害発生時には、燃料不足のため24時間以内に停止するDCが大半となっている。スマートフォンやパソコンなどがアクセスするDC停止は、社会的な影響が大きく経済的に大きな損失が発生する。
現在、通信キャリアにおいては72時間以上対応出来る設備増強が行われているが大半のDCは8時間程度の備蓄しか持っていない。非常時にDCへは優先に燃料を供給されるとされているが、東京都全体電力のおおよそ12%を使う都内DCに必要な燃料も大量であり、非常時連続稼働は期待出来ない。
東京都内へのDC集中は、インターネットデータを安価に交換出来る大手町への接続に近く、接続回線利用コストが重要であったことと、旧来技術ではサーバー障害時に運用者がDC内で作業することが必須であったことにより集中していた。この数年は、大量燃料備蓄が可能で回線コスト、土地コストも比較的安価な東京都三鷹市、千葉県印西市、神奈川県横浜市などへのDC建設が続いている。さらなる、地方への移転で土地コストは低減するが、大手町への接続回線コスト増加に見合う電電力コスト低減が重要である。
本調査では、DC向けサーバーの電力利用状況から今後DCにおける必要な電力を予想し、DC消費電力と空調システムの省電力技術を調査した。
 米国クラウド大手数社は、従来に無い外気利用空調による大幅な省エネルギー化や、太陽電池、風力発電等の再生可能エネルギー100%にて稼働するDCを実現している。外部電源に極力頼らず、低コストで電力を調達できる再生可能エネルギーコストを調査し、省エネルギーオフグリッド型DCを実現する構築指針を調査した。
DCにて再生可能エネルギーを利用では大型蓄電システムが必須であり、大型蓄電池であるNAS蓄電池、レドックスフロー蓄電池、低コストなリチウムイオン蓄電池などを調査した。低コスト化が期待出来るレドックスフロー蓄電池と鉛蓄電池を太陽光発電模擬電源にて評価し、DCにおける充放電条件を調査したが、DCへ適する蓄電池は確認出来なかった。
英文要約n this report, evaluation of self-powered, next generation data center is conducted. Construction guidance is also introduced. In order to complete above activity, we gathered and analyzed facility cost data, requirement of operation, data center location for avoiding disaster risk, parameter for data center planning, new server equipment for less-energy consumption, survey of US&Euro data center facility and especially large-scale battery facilities specification. In addition to that, container-based data center is used for energy-related field experiment.
Halt of data center operation will lead to serious discontinuity of network, IT asset and service/business process. That is why huge influence to society and economic loss are afraided. Tendency for DC location mainly into Otemachi, Tokyo area is related to internet IX location and relatively low network operation cost. Actually in-center operation is also labor-oriented in Japan traditional data center business. So more scattered and low risk data center location requires lower energy cost to save higher network cost.

In this project, research for high-density server processor for less energy data center operation is prioritized. And heat-shutter approach for air-condition zoning and outer air utilization are covered for next generation data center. This activity is deployed for open information survey, data center exhibition and field interview to data center professionals.

We made US less-energy data center survey and off-grid data center which does not depend on commercial electric power by utilizing solar and wind power generation.
Large scale battery for off-grid data center is evaluated comparing traditional battery, NAS and Li-Ion with redox-flow energy products. Small-sized pumped-storage hydro power generation is also evaluated.
Especially regarding to redox-flow and traditional battery evaluation, container data center facility in AIST is deployed for real environmental experiment. But we could not reach apparent distinguish/result for energy saving.
Summarizing above research activities, construction guidance is made for next generation less-energy data centers.
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