データセンター冷却

概要

アーキテクチャよりも規模の方が、報告される数値のばらつきを左右します。欧州委員会に報告を行った770の欧州施設（その大半は法的義務に基づき報告しています）において、IT設備の設置電力が100～500 kWの範囲では平均電力使用効率（PUE）が1.63、10 MWを超える場合は1.21となっています。消費量で加重平均したEU全体の数値は1.36です。本報告書のどこにも記載されているアーキテクチャの影響のうち、これら2つの規模グループ間の0.42という差ほど大きなものはありません。また、これらのグループは気候、建設時期、設計、負荷率においても異なるため、本報告書では、その差を主張するのではなく評価し、それを主張するために何が必要かを提示しています。

測定方法そのものも変化します。サーバーのファン電力はIT負荷として計測され、PUEの分母に含まれますが、その作業を施設側のポンプや冷却剤分配装置に移すと、間接電力として計測されます。総エネルギーが150単位、ITエネルギーが100単位の施設の場合、PUEは1.50となります。物理的な変更を伴わずにファンの消費電力5単位を再分類すると、比率は1.579になります。分母が縮小した一方で、総エネルギー量は変化していません。PUEのみに基づいて評価される入札では、より多くのエネルギーを消費する構成が落札される可能性があります。

3つのパートからなる19の章と、3つの付録で構成されています。「基礎編」では、8つの出所クラスにわたる冷却エネルギーの定義、PUEが測定するものと測定しないもの、770の報告施設および4つの公表済み施設群からのデータ、そして20の市場におけるPUEの0.1ポイントの価値について解説しています。「物理システム」の章では、コストと投資回収期間を含む9件の測定済み改修事例、キロワット当たりのサブシステムコスト、40カ所の設計条件マトリックス、メーカー独自の条件に基づいて見積もられた10の特定構成、流体工学的な対象としてのラック、湿式システム、試運転および立会検査、メンテナンス中の容量、および熱の再利用について取り上げています。「制約、コンプライアンス、および資金」のセクションでは、拘束的な接続制約や大容量負荷向け料金体系、どの閾値でいつからどのような制約が適用されるかを記録した30の管轄区域にわたるコンプライアンス登録簿、2027年の冷媒使用量上限およびPFAS対応スケジュール、第三者負担の事例、提出された料金体系に基づいて請求額を再計算した20 MWの資産1件、ならびに8つのデューデリジェンス次元に対する2033年までの評価指標について扱っています。

本版の主な内容

3つのパートからなる19の章、3つの付録、517ページにわたる426件の番号付き参考文献で構成されています。グローバルかつベンダー中立の視点：コンプライアンス登録簿には30の管轄区域、設計条件マトリックスには40のロケーション、効率価値スクリーニングには20の市場が掲載されており、さらに60以上の特定の機器構成および統合ラックについて、各メーカーが公表している条件に基づいた見積もりが記載されています。第I部- 範囲、定義、および8つの出所クラス；測定上の課題とPUEを左右する境界；770の報告施設および4つの公表済み設備群からのベンチマーク記録；ならびに20の市場においてPUEの0.1ポイントの価値。第II部--コストおよび投資回収期間順に並べた9件の測定済み改修事例；キロワット当たりのサブシステムコスト；40カ所における気候および水資源の制約；メーカーの条件で規定された10の構成；流体工学的な対象としてのラック；湿式システムの化学的特性、材料、および流体；試運転、検収、および測定；メンテナンス中の稼働容量；ならびに熱の再利用。第III部--接続および大容量負荷料金の制約要因；30の管轄区域におけるコンプライアンス登録簿；2027年の上限、PFAS関連のスケジュール、およびサプライヤー基盤；他者が費用を負担するケース；提出された料金体系に基づいて再構築された1つの20 MW資産；および8つのデューデリジェンス次元にわたる2033年までの指標。付録Aでは、すべての主要数値を、その出典分類および章とともに一箇所にまとめています。付録Bは、40カ所の設計条件マトリックスの完全版です。付録Cは用語集です。

対象読者

冷却設備の仕様策定や改修を行うエンジニアリング責任者；ホールの用途変更や密度向上にかかるコストを算出する運営事業者；データセンター資産の引受を行うインフラ投資家および融資機関；そして、サマリーではなく基礎となる資料を必要とするアドバイザーの方々。

本資料の内容

• 517ページにわたり、426件の番号付き参照、374のデータ表、32の図表を収録
• 30の法域におけるコンプライアンス登録簿。何が、どの閾値で、いつから拘束力を持つかを記録しており、関連文書は2033年までの日付が記載されています
• 40カ所の設計条件マトリックスを完全収録。気候や水資源が、各サイトが販売可能な容量にどのような上限を設けているかを示しています
• 実測に基づく9件の改修事例（各事例のコストと投資回収期間を時系列順に提示）
• メーカー各社が公表している条件に基づき、住宅基準に正規化されていない60件以上の設備構成例
• 20の市場におけるPUE 0.1ポイントあたりの価格を提示しており、これにより効率向上の価値を主張するだけでなく、具体的に評価することが可能です
• 提出された料金申請書に基づき請求額を再構築した、20 MWの資産1件
• 付録Aに記載されているすべての主要数値について、その出典分類およびその数値が確立された章を明記しています

調査および出典

すべての主要数値には出所クラス（第1章で8つが定義されています）が割り当てられており、そのクラスおよび根拠となる章と共に附属書Aに記載されています。個々の数値には、報告年度、料金申請日、法令施行日、文書版など、その数値に明記された独自の有効日が付されています。本報告書の唯一の締め切り日は2026年9月14日であり、この締め切り日以降の日付の数値は掲載されていません。機器の性能は、共通の基準に正規化されるのではなく、メーカー自身が公表している条件に基づいて記載されており、その条件は各数値とともに明記されています。記録から結論を導き出せない場合、本報告書ではその旨を明記し、空白を埋めるような処理は行いません。独立性：本報告書は、ASHRAE、欧州委員会、いかなる国のエネルギー当局、公益事業体、または機器メーカーからも委託、承認、または後援を受けていません。

目次

エグゼクティブサマリー

17の調査結果。

第I部　基礎

• 定義、測定対象、および測定された成果の価値について。

第1章 範囲、定義、および方法

• 何が冷却エネルギーとしてカウントされるのか、および8つの出所分類。

第2章 測定上の課題

• PUEが測定するものと測定しないもの、そしてその基準を左右する境界について。

第3章 ベンチマークの記録

• 770の報告施設が提出したデータと、4つのデータセットが公表している内容。

第4章 0.1ポイントの価値とは

• 20の市場における、PUEの0.1ポイントの価値。

第II部物理システム

• コスト、性能、そしてサイトが課す制約。

第5章 改修実績

• コストと投資回収期間が測定された9つの事例を、順に紹介します。

第6章 システムの構築コスト

• キロワット当たりのサブシステムコスト、および竣工時の実測値。

第7章 気候と水：設置場所が許容する条件

• 40カ所の立地、カスケード方式の全容、そしてタワー型システムがもたらす効果。

第8章 技術仕様

• メーカー各社の条件に基づく、10種類の指定構成。

第9章 流体工学的な対象としてのラック

• 流量、圧力、そして流量をほぼ半分も増加させる温度。

第10章 湿潤システム

• 化学、材料、流体、およびそれら間の関連性。

第11章 試運転、検収、および測定

• 立会試験が示すべきこと、および見逃してもよい事項。

第12章 メンテナンス中の生産能力

• プラントの保守中も販売可能な状態を維持できるもの。

第13章 熱の再利用

• 温度、取引相手、および独立企業間価格。
• 第III部制約、コンプライアンス、および資金
• 何が制約となるか、そのコストはいくらか、そして他に誰が負担するのか。

第14章 制約条件

• 接続、大口需要家向け料金、そして1メガワットの価格。

第15章 世界のコンプライアンス・レジスター

• 30の管轄区域、何が義務付けられ、どの閾値で、いつから適用されるのか。

第16章 冷媒とサプライヤー基盤

• 2027年の上限、PFASのスケジュール、およびサプライヤー基盤。

第17章 他者が支払う場合

• 料金、上限、そして発注前に必要な手順。

第18章 1つの資産、請求書への反映

• 20 MWの資産1件、提出された料金表に基づいて再構築された請求書。

第19章 2033年までのデューデリジェンス

• 2033年までの契約書類、およびデューデリジェンスの8つの側面。

参考資料付録A～C

• 各主要数量とその出所分類、40地点マトリックスの全文、用語集。