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數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱:完美的組合

2024-04-18 17:25:22

數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱的融合標志著經(jīng)濟的關(guān)鍵進步,可持續(xù)性和成本效益是優(yōu)先考慮的。事實上,數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱的合并代表了當前背景下的一個關(guān)鍵發(fā)展:在數(shù)字化發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型需求至關(guān)重要的時代。

在大數(shù)據(jù)時代,全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心的快速建設(shè)是必然趨勢。然而,數(shù)據(jù)中心巨大的能源需求不容忽視,如果不加以解決,能源效率和可持續(xù)做法的重要性將凸顯出來,這正是綠色數(shù)據(jù)中心概念占據(jù)中心地位的原因。

與此同時,減緩氣候變化的努力也意味著城市中心越來越多地采取成功舉措轉(zhuǎn)向可持續(xù)供暖。事實上,根據(jù)國際能源署的估計,全球約有40%的家庭在一年中的部分時間需要空間供暖。熱泵和區(qū)域供熱的采用已成為全球供熱效率提高的轉(zhuǎn)折點,標志著擺脫化石燃料的決定性舉措。

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重新利用數(shù)據(jù)中心散發(fā)的熱量并將其用作區(qū)域供熱的熱源:前提很簡單,但卻具有革命性。讓我們仔細看看如何將數(shù)據(jù)中心的廢熱用于區(qū)域供熱。

數(shù)據(jù)中心和能源效率:形式的轉(zhuǎn)變

雖然互聯(lián)網(wǎng)流量在過去五年中增長了兩倍,但全球90%的數(shù)據(jù)都是在過去兩年內(nèi)產(chǎn)生的。作為現(xiàn)代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的支柱,數(shù)據(jù)中心的實施正在蓬勃發(fā)展。與此同時,數(shù)據(jù)中心消耗大量電力來為服務器、冷卻系統(tǒng)和其他設(shè)備供電,這一問題使得數(shù)據(jù)中心效率成為當今的關(guān)鍵需求。

近年來,解決數(shù)據(jù)中心冷卻最佳實踐和能源采購問題一直是重中之重。這有多種形式:從優(yōu)化服務器利用率到實施先進的冷卻技術(shù)和采用可再生能源。

在這一努力中,我們考慮了用水量、可擴展性、成本(初始成本和運營成本)、靈活性和維護等因素。在此背景下,液體冷卻等創(chuàng)新解決方案為未來開辟了重要道路。然而,數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱的整合問題超出了這一視角,并呈現(xiàn)出敘事上的重大轉(zhuǎn)變。

雖然能源消耗仍然是首要考慮的問題,但熱量捕獲和再利用的可能性為,將數(shù)據(jù)中心整合到真正可持續(xù)的供熱基礎(chǔ)設(shè)施中提供了機會,使能源浪費成為過去。

集成數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱的好處

通過捕獲和重新利用數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的多余熱量,與區(qū)域供熱系統(tǒng)的集成可提高兩種基礎(chǔ)設(shè)施的整體能源效率。這反過來又帶來了以下好處:

可持續(xù)發(fā)展效益

碳中和數(shù)據(jù)中心,其中二氧化碳碳足跡大大減少。簡單地說,利用多余的熱量進行區(qū)域供熱可以取代化石燃料或其他不太可持續(xù)的熱源。

這是一個開發(fā)以零浪費為核心的循環(huán)經(jīng)濟模式的機會。數(shù)據(jù)中心的熱量再利用優(yōu)化了資源利用率,利用了原本會被浪費的副產(chǎn)品。這符合循環(huán)經(jīng)濟原則,可以最大限度地提高從資源中提取的價值。

經(jīng)濟效益

區(qū)域供熱系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心整合后,可降低運營成本,因為它們可以以較低甚至零成本獲取熱量。事實上,廢熱可以比其他可持續(xù)的區(qū)域供熱選擇(例如與地熱相比)更便宜。

剩余熱能的出售為數(shù)據(jù)中心開辟了新的商業(yè)途徑。將數(shù)據(jù)中心與區(qū)域供熱系統(tǒng)整合在一起,可以增強城市能源基礎(chǔ)設(shè)施的彈性,因為它使能源來源多樣化。由此產(chǎn)生的系統(tǒng)不易受到供應中斷或能源市場波動(包括價格波動)的影響。通過采用熱回收,數(shù)據(jù)中心運營商表明遵守了環(huán)境法規(guī),并可以將自己定位為環(huán)境領(lǐng)導者。

數(shù)據(jù)中心與區(qū)域供熱整合

為了在整合數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱時最大限度地提高效率,必須滿足廣泛的技術(shù)特性。首先,熱泵集成仍然是這一統(tǒng)一的關(guān)鍵組成部分。由于回收的廢熱通常處于低溫狀態(tài),工業(yè)熱泵技術(shù)可以將其提升和轉(zhuǎn)化,以實現(xiàn)區(qū)域供熱的功能性熱源。因此,使用大型熱泵將最大限度地減少數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱的二氧化碳排放量,并保證更高的產(chǎn)熱效率。

促進數(shù)據(jù)中心和區(qū)域供熱之間的協(xié)同作用的其他考慮因素包括:

  • 確定與數(shù)據(jù)中心供熱相一致的區(qū)域供熱網(wǎng)絡,如果在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的初始階段就進行合作,這一過程通常對各方來說都會更有成效。
  • 實施熱回收系統(tǒng)和熱分配基礎(chǔ)設(shè)施,如管道和熱交換器
  • 尋找監(jiān)測、控制和優(yōu)化熱回收的能源管理系統(tǒng)
  • 融合人工智能和智能技術(shù),實現(xiàn)供暖靈活運行,響應實際供暖需求

因此,利用技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略規(guī)劃將確保數(shù)據(jù)中心與區(qū)域供熱系統(tǒng)的整合實際上具有成本效益且更具可持續(xù)性。

數(shù)據(jù)中心廢熱案例

總而言之,將數(shù)據(jù)中心的廢熱轉(zhuǎn)移到區(qū)域供熱系統(tǒng)為可持續(xù)資源優(yōu)化提供了一個極具吸引力的機會。因此,數(shù)據(jù)中心的余熱不再被視為負擔,而是可以利用它為附近的建筑物進行區(qū)域供熱。

未來可能會看到不同的成功模式。其中包括越來越多地納入中小型數(shù)據(jù)中心,這些數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢在于靠近現(xiàn)有的專用網(wǎng)絡,從而減少傳輸損耗和大量投資的需要。

因此,預計新舉措將繼續(xù)在技術(shù)和監(jiān)管框架方面促進數(shù)據(jù)中心廢熱的利用。這包括誰來運營和處理廢熱以及計算價格上限的標準化方法等問題。