三菱重工業とNECネッツエスアイの液浸冷却――DCC2P Vol.10「改正省エネ法対策特別セミナー」講演レポート

カーボンニュートラルに向けた省エネ・脱炭素ソリューション

　三菱重工業（以下、三菱重工）は発電機や産業機器など、エネルギーの供給側・需要側ともに多くの製品を提供している。カーボンニュートラルに向けて、特にエネルギー需要側では、データセンターが重要分野のひとつと認識しており、省エネ・脱炭素のソリューションが必要と考えている。

データセンターの脱炭素・省エネ

　例えば、三菱重工はデータセンターの安定稼働実現のために、非常用発電機を提供している。ガスタービンやガスエンジンなどで、水素発電を可能とする開発を脱炭素ソリューションとして進めているという。「あと2年ほどで、100％水素による発電ができるようになる」（八木田氏）見通しのようだ。

　また、電力会社からグリーンエネルギーを買う以外に、オンサイトで水素発電を行うことも選択肢になる。これによってCO2削減に貢献できる。

　さらに、冷却については、ターボ冷凍機、空冷チラー、ヒートポンプなどの幅広いラインナップを提供している中で、次世代冷却装置として液浸冷却システムを開発中だ。既に、KDDI、NECネッツエスアイなどと協力して、脱炭素に貢献するサステナブルなデータセンターを目指し、液体でIT機器を冷却する液浸冷却装置の大規模構成での利用を想定した実証実験を行っている。「試験サイトで実証試験を実施し、サーバー冷却に消費される電力を94％削減し、PUE値1.05を実現した」（八木田氏）。

次世代冷却技術の実証

コンテナ型液浸冷却データセンターが実用化間近

NECネッツエスアイの赤崎好伸氏

　液浸冷却の実証は、KDDIがユーザーの立場で、空調やコンテナのプロとして三菱重工が、SIerとしてNECネッツエスアイが参加した。赤崎氏は検証での主要実施項目として、以下の3つを挙げた。

・冷却効率の向上
・国内利用シーンを想定したさらなる小型化
・製品化に向けた、国内法令・規制の検証と認可

　それぞれについて課題を洗い出し、検証と改善を繰り返した結果、目標の達成に至っている。

　「液浸に関しては、二槽式もあるがなぜ一槽式かなど、疑問はあろうが、環境負荷係数やコストが低いなど、さまざまな点から一槽式の方が投資回収し易いと考えた」（赤崎氏）

　結果として、

・空冷の半分くらいの消費電力で運用できる
・コスト的にも省エネ含めて十分耐えうる

ことが確認できたという。コンテナ型ではなく大型データセンター向けの実証も行っていて、こちらもある程度実証が終わっている。

検証での達成事項

　液浸冷却のメリットとしては、消費電力が抑えられることの他に、省スペースや静音もある。ただし、サーバとネットワーク機器が液浸対応でなければならないため、かつてはハードウェア調達が課題だった。しかし今は、液浸対応の製品も販売されているので、さほど問題にはならない。

　ただ、既存の建物で液浸冷却を使う場合には、以下のような点に注意が必要だ。

・マシンルーム内に水や冷媒を引き込む必要がある
・冷媒としてオイルを使うため、消防法などへの対応が必要
・ラック当たり50キロワット程度の消費電力を想定しているため、電源の対応が必要

　デジタル化の進展でデータ処理量は増加しており、消費電力や熱の発生が増加するのは避けられない。それでもできるだけ環境負荷を減らすためにどうするか。既存の建物を液浸冷却対応にするには工事が必要になるので、コンテナを敷地内や駐車場などの空きスペースに設置するのが現実的かもしれない。