A eficiência energética nas redes de telecomunicações e tecnologias de informação e comunicação

A presente tese pretende fazer uma abordagem ao crescimento dos consumos de energia elétrica, que se tem verificado, nos últimos anos, no setor das telecomunicações e das tecnologias de informação; devido ao constante crescimento das redes, dos equipamentos a ela ligados e do tráfego que nelas transita. Num contexto de globalização da economia, no qual, as redes de telecomunicações e de energia elétrica são dois dos maiores contribuintes, a presente tese procura encontrar enquadramentos e soluções para um dos maiores desafios que a humanidade enfrenta atualmente, e que em parte, é consequente dessa globalização: encontrar novas fontes e formas de utilização da energia, -particularmente da energia elétrica - para que a humanidade continue a usufruir, de uma forma sustentável, dos benefícios que a mesma proporciona. Na primeira parte, procura-se fazer uma abordagem que utiliza fontes de informação e conhecimento, do mercado global, nomeadamente, entidades reguladoras e normalizadoras, operadores, fornecedores de tecnologias e consumidores, que abrangessem os três maiores mercados mundiais – União Europeia, Estados Unidos da América e Ásia-Pacífico. Considerou-se fundamental fazê-lo, por se tratar de uma dissertação no âmbito de um Mestrado com o selo de garantia EUR-ACE. Ao longo da dissertação analisou-se a temática da eficiência energética nas redes de telecomunicações e das tecnologias de informação e comunicação, um tema cada vez mais pertinente, já que o número de pessoas com ligações à Internet, já supera os 3 mil milhões, e as redes passaram a ser o meio por onde são transmitidos, a cada segundo, terabytes de sinais de voz, dados e vídeo. Procurou-se encontrar as linhas de orientação que estão a ser traçadas, para otimizar os consumos energéticos, de um complexo sistema convergente de redes e serviços, formado por entidades reguladoras e normalizadoras, operadores, fornecedores de tecnologias e consumidores, onde nem sempre as fronteiras estão perfeitamente definidas. Perante a constatação da realidade exposta, analisou-se as políticas energéticas desenvolvidas nos últimos anos, pelos vários players do mercado das telecomunicações, das tecnologias de informação e dos sistemas elétricos de energia bem como algumas métricas e objetivos comumente aceites. viii São analisados os contributos das partes interessadas, para o desenvolvimento de políticas energéticas eficazes, por forma a permitirem uma implementação, que considere o funcionamento dos equipamentos como um todo, e não de uma forma isolada como tradicionalmente o assunto era abordado. As especificidades na forma como funcionam as redes de telecomunicações e respetivos equipamentos, são expostas sobre várias óticas, comprovando-se que a temática da eficiência energética é uma das áreas mais difíceis lidar, de todas as consideradas nas políticas energéticas. Demonstrou-se que muitos dos equipamentos não estão otimizados em termos de gestão de energia, procurou-se evidenciar as consequências dessa realidade, uma vez que os equipamentos referidos, têm a necessidade de estar permanentemente a ser alimentados pela rede de energia elétrica, para garantir as funções para que foram projetados. Da pesquisa efetuada e descrita ao longo da dissertação, constatamos o empenho de toda a comunidade científica, operadores e agências de energia e de telecomunicações, em resolver o problema, já que há a consciencialização de que o ritmo de crescimento da rede e equipamentos terminais, é superior ao registado na melhoria da eficiência energética dos vários componentes e equipamentos terminais. Na segunda parte do relatório da tese, procurou-se testar a aplicabilidade das normas e recomendações dos organismos que tutelam a atividade a nível global - algumas publicadas nos últimos 2 anos - a um caso prático. Um edifício hospitalar de média dimensão. Foi elaborada uma aplicação informática, que suportada numa metodologia padronizada, seja capaz de fazer a avaliação da eficiência energética dos equipamentos serviços de telecomunicações de informação e comunicação em funcionamento do hospital. Por dificuldades de disponibilidade dos responsáveis do edifício, os resultados ficaram aquém do esperado. Conseguiu-se desenhar a aplicação, inventariar-se apenas parte dos equipamentos. Demonstrou-se que, a forma como alguns equipamentos estão a ser utilizados, não cumprem regras de utilização racional e eficiente. Procurou-se sensibilizar alguns dos responsáveis, para a necessidade de alterar comportamentos e prosseguir o processo de inventariação, por forma, a que o trabalho iniciado atinja os objetivos propostos.

L'objectif principal de cette thèse est d'analyser la croissance de la consommation d'énergie, qui a été observé, ces dernières années, dans l'industrie des télécommunications en raison de la croissance constante des réseaux et de l'équipement relié à celui de suivre les données de plus en plus tarifs et du trafic Internet. Dans le contexte de la mondialisation économique, dont les réseaux de télécommunications et d'électricité sont deux des plus gros contributeurs, cette thèse vise à identifier les cadres, et des solutions, à l'un des plus grands défis auxquels l'humanité doit faire face aujourd'hui, et qui est en partie une conséquence de la mondialisation: la recherche de nouvelles sources d'énergie, notamment électrique - afin que l'humanité continue de bénéficier d'une manière durable. Dans la première moitié de la thèse, nous utilisons une approche qui prend en considération diverses sources d'information et la connaissance du marché mondial, en particulier des organismes de réglementation de l'industrie, des fournisseurs de technologie et les consommateurs contre les trois principaux marchés mondiaux: Union européenne, États-Unis d'Amérique et Asie-Pacifique. Fondamentalement, cela est parce que la thèse est basée sur une maîtrise avec le sceau et l'approbation de EUR-ACE. Tout au long de la dissertation, une analyse de l'efficacité énergétique se fait en ce qui concerne les réseaux de télécommunications et des technologies de l'information et de la communication, un problème de plus en plus pertinente, puisque le nombre de personnes ayant des connexions Internet, dépasse déjà de trois milliards. Actuellement, les réseaux sont devenus les moyens par lesquels, à chaque seconde, des téraoctets de signaux vocaux, de données et les flux vidéo sont transmis. Nous avons essayé de trouver les lignes directrices qui sont suivies, afin d'optimiser la consommation d'énergie, un système convergent complexe de réseaux et services, constituée d'organismes de réglementation et les normalisateurs, les opérateurs, les fournisseurs de technologie et les consommateurs, où les frontières ne sont pas toujours parfaitement définis. À la lumière de nos résultats et en gardant à l'esprit la réalité d'aujourd'hui, nous avons analysé les politiques énergétiques menées ces dernières années par les différents acteurs dans les systèmes du marché des télécommunications, xi technologies de l'information et d'approvisionnement électrique, ainsi que certains indicateurs et objectifs communément acceptés. Nous avons analysé les contributions des différentes entités intéressés par le développement de politiques énergétiques efficaces qui permettent la mise en oeuvre de l'équipement dans son ensemble plutôt que séparément comme il a été fait traditionnellement. Les détails de la façon réseaux de télécommunications et leur fonction respective de l'équipement, sont détaillées à partir des points de vue différents, démontrant ainsi que l'idée de l'efficacité énergétique est un domaine difficile à gérer compte tenu des différentes politiques énergétiques. Nous avons démontré que la plupart des équipements ne sont pas configurés en termes d'efficacité énergétique maximale, dans un effort pour établir les conséquences de la cette réalité, puisque le besoin de l'équipement avant mentionnée à être connecté en permanence au réseau d'énergie afin de garantir qu'ils exercent et la fonction aux spécifications, ils ont été conçus. Selon la recherche effectuée et décrite dans le mémoire, nous pouvons dire que la communauté scientifique, les opérateurs et les agences de l'énergie et des télécommunications se sont engagés à résoudre le problème. Il ya une prise de conscience générale que le niveau de la croissance des réseaux et des équipements terminaux raccordés, est supérieure à la capacité d'améliorer l'efficacité énergétique des différents composants des réseaux et de leur équipement terminal. Deuxièmement, la dissertation procure pour tester l'applicabilité des normes et des recommandations des entités qui réglementent l'industrie au niveau mondial - dont certaines ont été établies dans les deux dernières années - à un cas spécifique. Un bâtiment de l'hôpital de dimension moyenne. Un programme de logiciel a été développé, sur la base d'une méthode à motif qui est capable d'évaluer le rendement énergétique de l'équipement de service de télécommunication utilisé à l'hôpital. En raison de difficultés liées à la disponibilité du personnel en charge des services techniques de l'hôpital, les résultats définitifs ne sont pas comme prévu. Il était possible de démontrer comment certains équipements sont utilisés sans égard aux lignes directrices du fabricant pour une opération plus rationnelle et efficace. Un effort a été fait pour sensibiliser le personnel sur la nécessité de modifier leur comportement et de poursuivre le processus de catalogage pour que les mesures prises initialement obtenir des résultats tangibles.

The main objective of this thesis is to analyse the growth of power consumption, which has been observed, in recent years, in the telecommunications industry due to the constant growth of the networks and the equipment connected to it to keep up with the ever increasing data rates and internet traffic. In the context of economic globalization, of which telecommunications and electricity networks are two of the biggest contributors, this thesis seeks to identify the frameworks, and solutions, to one of the greatest challenges that humanity faces today, and that is, in part a consequence of globalization: finding new sources of energy, particularly electrical - so that humanity continues to benefit in a sustainable manner. In the first half of the thesis, we are using an approach that takes into consideration various sources of information and knowledge of the global market, especially from industry regulators, technology suppliers and consumers from the three major world markets: European Union, United States of America and Asia-Pacific. Fundamentally, this is because the dissertation is based on a Master’s Degree with the seal and approval of EUR-ACE. Throughout the dissertation, an analysis of energetic efficiency is done regarding telecommunications networks and information and communication technologies, an increasingly relevant issue, since the number of people with Internet connections, already exceeds three billion. Currently, networks have become the means by which, every second, terabytes of voice signals, data and video feeds are transmitted. We tried to find the guidelines that are being followed, to optimize energy consumption, a complex convergent system of networks and services, made up of regulators and standard setters, operators, technology providers and consumers, where borders are not always perfectly defined. In light of our findings and keeping in mind today’s reality, we analysed the energy policies pursued in recent years by the various players in the telecommunications market, information technology and electrical supply systems, as well as some commonly accepted metrics and goals. We analysed the contributions of various entities interested in the development of efficient energy policies that allow for the implementation of equipment as a whole rather than individually as it was traditionally done. The specifics of how telecommunications networks and their respective equipment function, are explained from varying viewpoints, thus demonstrating that the idea of energy efficiency is an area difficult to cope with considering the various energy policies. We demonstrated that most equipment are not configured in terms of maximum energy efficiency, in an effort to establish the consequences of the this reality, since the before mentioned equipment need to be permanently connected to the energy grid in order to guarantee that they perform and function to the specifications they were designed for. According to the research done and described in the dissertation, we can say that the scientific community, operators and energy and telecommunication agencies are committed to resolving the issue. There is a general awareness that the level of growth of the networks and terminal equipment connected to them, is greater than the capability to improve the energetic efficiency of the various components of the networks and their terminal equipment. Secondly, the dissertation procures to test the applicability of the norms and recommendations of the entities that regulate the industry on a global level – some of which have been established in the last two years – to a specific case. A hospital building of medium dimension. A software program was developed, based on a patterned methodology that is capable of evaluating the energetic efficiency of the telecommunication service equipment being used in the hospital. Due to difficulties related to the availability of the staff in charge of the technical services of the hospital, the final results were not as expected. It was possible to demonstrate how some equipment is used without regards to manufacturer guidelines for a more rational and efficient operation. An effort was made to raise awareness of the staff regarding the need to alter their behaviour and proceed with the process of cataloguing in order for the steps taken initially achieve tangible results.