Het stroomverbruik van datacenters is voor vele landen of regio’s een doorn in het oog, maar er wordt te weinig gesproken over het waterverbruik bij nieuwe installaties die waterkoeling hanteren. Een potentiële oplossing kan de zee zijn die een gesloten circuit koelt.
’s Werelds grootste heatsink, aldus Schneider Electric. Het houdt ergens wel steek. Koel een gesloten lus met zeewater, om daarna het water opnieuw naar de zee te sturen. Zoutwater in het datacenter zelf sturen is sowieso een slecht idee, daarom het gesloten circuit.
Schneider Electric nodigde ons uit in het zonnige Sines, een honderdtal kilometer onder Lissabon. De stad is charmant, maar je merkt dat het groot is geworden door de industrie errond. Heel veel industrie. Je zou nog vergeten dat Portugees ontdekkingsreiziger Vasco da Gama hier geboren is.
Welke kolencentrale?
Een datacenter zie je vaak niet van op afstand liggen, omdat de installatie niet bepaald hoog is. Vijf kilometer onder Sines komen we dichtbij volgens de buschauffeur, maar het enige wat we zien is een stevige kolencentrale. Ondergetekende gniffelde al direct bij het ‘groene’ verhaal dat dit project ging zijn. Tuurlijk zet je zo’n datacenter bij de bron zodat je nooit zonder stroom valt.
Gelukkig wordt al snel benadrukt dat de kolencentrale een viertal jaar geleden is afgekoppeld. Alle kolencentrales trouwens in Portugal. Van alle elektriciteit die het land consumeert, is vandaag al 71 procent hernieuwbaar. Tegen 2030 mikt het op 93 procent. Een extra troef voor datacenterprojecten in de toekomst in Portugal.
Er zit trouwens nog heel wat rek op de groei van de datacentermarkt binnen het Iberisch schiereiland. Vandaag verbruiken alle installaties 2,8 TWh, amper één procent van de totale elektriciteitsproductie. Ierland spant de kroon in Europa met meer dan 10 procent. De Benelux zit tussen de vijf à tien procent.
1,2 gigawatt, het meeste in Europa
Er is een reden waarom het Start Campus-datacenter de site heeft gekozen van de kolencentrale. Die maakten vroeger al gebruik van oceaankoeling. Het datacenter kan een deel van de bestaande buizeninfrastructuur en de aan- en afvoerkanalen gebruiken.
Start Campus moet het grootste en groenste datacenter in Europa worden. Het totale project is geraamd op 8,5 miljard euro en zal 1,2 GW (gigawatt) aan elektriciteit verbruiken. In Europa is het de eerste site die een vergunning op zak heeft van meer dan 1 GW.
Vandaag is enkel SIN01 online, de eerste stap en in feite een soort van proof-of-concept van 14 MW (megawatt) om het zeewaterconcept in de praktijk te testen. Later wordt er nog 12 MW extra capaciteit geactiveerd. De eerste spadesteek voor SIN02 (180 MW) volgt later dit jaar. SIN03, SIN04, SIN05 en SIN06 (telkens 220 MW) volgen daarna. Wanneer SIN06 klaar zal zijn, de laatste van het totaalproject, is nog niet geweten. Het budget ligt er, net als de stroomtoevoer, wat het allerbelangrijkste is.
Koelen via water, lucht of reservewater
De site oogt heel sober met overal multiplex houtplaten in de ontvangstruimte. Wat ons betreft een prima keuze, het moet vooral functioneel zijn. Je merkt doorheen de presentaties dat Schneider Electric bijzonder trots is op dit project. De mensen van Start Campus overigens ook. Zij kunnen een mooi verhaal vertellen rond een project dat dé referentie kan worden in de toekomst om meer locaties dicht bij zee te zoeken.
De rondleiding zelf is zoals je verwacht heel strikt. Alle smartphones in een zakje, we moeten stelen met de ogen. Starten doen we bij de koelinstallatie waar alle buizen samen komen. Hier zou het zeewater over titanium chillers moeten lopen die corrosieresistent zijn. Zou, want vandaag is dat nog niet het geval. Binnen enkele weken zou het wel operationeel moeten zijn volgens Start Campus. Het datacenter is sinds Q4 2024 actief.
Een datacenter heeft voor alles een back-up, dus ook voor de koeling. Er staan buiten verschillende chiller-installaties die het datacenter voorlopig op een traditionele manier koelen tot het zeewater door de buizen loopt.
Mocht zelfs daar iets mee gebeuren, dan zijn er nog vier watertanks van elk 150 m³ die het datacenter één uur aan autonomie geven.
Batterijen en generatoren
Aan de andere kant van het gebouw vinden we de lithium-batterijen die 2 MW aan capaciteit kunnen leveren, goed voor acht minuten autonomie. Vaak worden de batterijen maar enkele seconden tot één minuut gebruikt. Mocht er een stroompanne zijn, dan duurt het maximaal één minuut tot de dieselgeneratoren in gang schieten. Om die tijd te overbruggen, schieten de batterijen in actie om downtime te voorkomen.
lees ook
Etap, Schneider Electric en Nvidia ontwikkelen digital twin voor energiebeheer in AI-datacenters
Die generatoren worden maandelijks getest om te zien of alles goed werkt. Start Campus benadrukt graag dat ze biodiesel gebruiken van lokale productie. Extra voordeel: die stoten 90 procent minder uit dan traditionele diesel. Een volle tank geeft het datacenter 24 uur autonomie. Als er langer nodig is, kan er worden bijgetankt.
De datahallen laten we links liggen. Te gevoelig volgens de mensen van Start Campus om daar binnen te gaan. We moeten het enkel doen met foto’s om een idee te krijgen hoe het eruit ziet.
Temperatuurcontrole van het zeewater
Op naar de kust waar we gaan kijken hoe het zeewater binnenkort wordt opgepompt en geloosd. Start Campus gebruikt hiervoor de bestaande infrastructuur van de kolencentrale voor SIN01. Op de foto kan je zien dat de pompen (in het blauw) klaar staan voor de installatie. De buizeninfrastructuur ligt er, Start Campus spreekt over ‘enkele weken’ tot het water aangesloten wordt. Zonde dat we dat onderdeel niet actief werkend kunnen zien.
Het temperatuurverschil in het datacenter tussen zeewater-ingang en zeewater-uitgang is tussen de 10 en 15 graden. De koelvloeistof in het gesloten systeem opereert tussen de 18 en 20 graden. Aan de zee-uitgang zou het temperatuur al verder zijn gedaald. In een meetpunt op zee wordt permanent gemonitord dat het temperatuurverschil niet hoger is dan drie graden. Dat is een harde limiet, opgelegd door de Portugese overheid.
Aan de zee-ingang wordt 250 liter per seconde gepompt, 0,25 m³. Wanneer SIN02 en de rest openen, is er veel meer debiet nodig door de hogere capaciteit. Start Campus plant per unit vijf buizen van 3,5 meter diameter te leggen (3 nodig, 2 redundant), goed voor 25 m³ per seconde aan watervolume.
Interessant detail: de temperatuur van het zeewater is niet het hele jaar constant. Tijdens de winter moet er minder water worden gepompt, omdat de watertemperatuur lager ligt. Ook dat zit in het systeem verwerkt om volautomatisch bij te sturen wanneer nodig.
Zeewater gebruiken, niet verbruiken
Wat Schneider Electric en Start Campus realiseren in Sines, is niet min. Wanneer het project helemaal klaar is, mag Start Campus zich het grootste datacenter van Europa noemen. Dat op zich is indrukwekkend, maar het is de aanpak en het werken met zeewater dat een gesloten lus koelt dat alles nog sterker maakt.
De aanpak is niet nieuw: nucleaire energiecentrales of kolencentrales hanteren die aanpak al tientallen jaren. Voor een datacenter is de technologie relatief nieuw. Zeker op deze schaal is Start Campus uniek. Heel wat partijen wereldwijd kijken nauwlettend naar hoe het datacenterproject in Sines zal functioneren.
Wanneer het project helemaal klaar is, mag Start Campus zich het grootste datacenter van Europa noemen.
Wij hopen alvast op een succesvol einde, omdat er iets moet gebeuren. Heel wat datacenters wereldwijd verbruiken ontzettend veel water, wat voor waterschaarste zorgt in die gebieden. Door de oceaan als gigantische heatsink te gebruiken, bouw je een systeem dat geen water verbruikt om te koelen. Geen koeltorens nodig, of nog erger: grondwater verbruiken.
Laten we hopen dat Start Campus een belangrijke blauwdruk kan worden voor datacenters in de toekomst.