Для многих компаний, дата-центры представляют собой надежный источник тепловой энергии, что стимулирует поиски способов его использования. Однако, по данным доклада Uptime Institute, существует множество препятствий для этого, включая местоположение дата-центров и разнообразные технические и другие ограничения.
Данный доклад освещает текущую ситуацию в области инициатив по использованию тепла, генерируемого оборудованием в дата-центрах, и подчеркивает трудности, с которыми сталкиваются их операторы и правительства на всех уровнях для реализации таких проектов. Это особенно актуально, учитывая, что для охлаждения современных дата-центров расходуется около 20–30% электроэнергии. Частичное решение этой проблемы может заключаться в использовании эффективных методов отвода тепла.
Сектор активно откликается на тенденции создания экологически устойчивых систем и принятия законодательства, направленного на защиту окружающей среды. Все больше внимания уделяется разработке технологий и оборудования, которые позволяют использовать излишнее тепло, например, для отопления жилых и других зданий. Развитие сферы искусственного интеллекта также способствует строительству более энергоемких инфраструктур. С увеличением плотности мощности на стойку, соответственно, возрастает и количество выделяемого тепла.
Северная Европа, согласно отчету Uptime Institute, является лидером в использовании «отходящего» тепла дата-центров, благодаря своему умеренному климату. Однако, эффективное использование такого тепла возможно только при наличии потребителей поблизости, что усложняет задачу и увеличивает затраты на транспортировку тепла. Уровень выделения тепла и стоимость энергии варьируются в зависимости от сезона, что делает экономически нецелесообразным строительство бизнеса на таких технологиях, хотя некоторые операторы все же сдают это тепло бесплатно или даже продают его.
Исследование показало, что с точки зрения энергоэффективности такие системы часто не приносят прибыли или даже убыточны, так как зачастую требуется использование тепловых насосов и других систем для доведения температуры до необходимой для отопительных систем, что увеличивает общее потребление энергии. Тем не менее, включение таких решений в районные системы отопления может снизить общее потребление энергии и выбросы парниковых газов. Швеция, Дания и Финляндия являются лидерами в реализации подобных проектов.
Согласно опросу 2022 года, системы жидкостного охлаждения используются меньшинством компаний, но большинство относится к ним положительно и рассматривает возможность их использования в будущем.
В ноябре сообщалось, что правительство Великобритании инвестировало $41,4 миллиона в проект по переработке избыточного тепла на западе Лондона, который обеспечит отоплением и горячей водой около 10 тысяч домов. Компания atNorth также объявила о планах построить новый дата-центр рядом с Хельсинки, который будет поставлять тепло в местную систему отопления. По данным Uptime Institute, в Европе сегодня действует около 60 проектов по использованию тепла дата-центров для отопления, еще 6 проектов находятся в Северной Америке. 11 подобных проектов находятся в стадии разработки или строительства.
Новые законодательные акты, направленные на борьбу с климатическими изменениями, также способствуют распространению этих систем. Обновленная европейская директива по энергоэффективности (EED) требует, чтобы дата-центры мощностью от 1 МВт либо применяли лучшие практики для повышения энергоэффективности, включая подключение к системам отопления, либо доказывали, что это экономически нецелесообразно. Немецкий закон об энергоэффективности Energieeffizienzgesetz (EnEfG) даже более строг, поскольку обязывает дата-центры передавать тепло. К 2026 году вновь построенные дата-центры должны будут использовать 10% избыточного тепла, а к 2028 году — уже 20%. Различные законодательные нормы применяются также в других странах.
Различные схемы находят применение, от стандартных до более необычных. Например, компания Bytesnet использует погружные системы жидкостного охлаждения для сбора избыточного тепла, а финская компания Fortum определила местоположение дата-центра Microsoft для получения от него тепла. В Японии используется одна из самых необычных схем: для охлаждения применяется снег, а талая вода затем используется для выращивания угрей на продажу. Экономика таких систем сложна и требует учета множества факторов, от потребностей местных систем отопления до стоимости энергии и тепла. Тем не менее, строительство дата-центров с интегрированными механизмами отвода избыточного тепла часто оказывается более экономичным, чем модернизация старых.
Данный доклад освещает текущую ситуацию в области инициатив по использованию тепла, генерируемого оборудованием в дата-центрах, и подчеркивает трудности, с которыми сталкиваются их операторы и правительства на всех уровнях для реализации таких проектов. Это особенно актуально, учитывая, что для охлаждения современных дата-центров расходуется около 20–30% электроэнергии. Частичное решение этой проблемы может заключаться в использовании эффективных методов отвода тепла.
Сектор активно откликается на тенденции создания экологически устойчивых систем и принятия законодательства, направленного на защиту окружающей среды. Все больше внимания уделяется разработке технологий и оборудования, которые позволяют использовать излишнее тепло, например, для отопления жилых и других зданий. Развитие сферы искусственного интеллекта также способствует строительству более энергоемких инфраструктур. С увеличением плотности мощности на стойку, соответственно, возрастает и количество выделяемого тепла.
Северная Европа, согласно отчету Uptime Institute, является лидером в использовании «отходящего» тепла дата-центров, благодаря своему умеренному климату. Однако, эффективное использование такого тепла возможно только при наличии потребителей поблизости, что усложняет задачу и увеличивает затраты на транспортировку тепла. Уровень выделения тепла и стоимость энергии варьируются в зависимости от сезона, что делает экономически нецелесообразным строительство бизнеса на таких технологиях, хотя некоторые операторы все же сдают это тепло бесплатно или даже продают его.
Исследование показало, что с точки зрения энергоэффективности такие системы часто не приносят прибыли или даже убыточны, так как зачастую требуется использование тепловых насосов и других систем для доведения температуры до необходимой для отопительных систем, что увеличивает общее потребление энергии. Тем не менее, включение таких решений в районные системы отопления может снизить общее потребление энергии и выбросы парниковых газов. Швеция, Дания и Финляндия являются лидерами в реализации подобных проектов.
Согласно опросу 2022 года, системы жидкостного охлаждения используются меньшинством компаний, но большинство относится к ним положительно и рассматривает возможность их использования в будущем.
В ноябре сообщалось, что правительство Великобритании инвестировало $41,4 миллиона в проект по переработке избыточного тепла на западе Лондона, который обеспечит отоплением и горячей водой около 10 тысяч домов. Компания atNorth также объявила о планах построить новый дата-центр рядом с Хельсинки, который будет поставлять тепло в местную систему отопления. По данным Uptime Institute, в Европе сегодня действует около 60 проектов по использованию тепла дата-центров для отопления, еще 6 проектов находятся в Северной Америке. 11 подобных проектов находятся в стадии разработки или строительства.
Новые законодательные акты, направленные на борьбу с климатическими изменениями, также способствуют распространению этих систем. Обновленная европейская директива по энергоэффективности (EED) требует, чтобы дата-центры мощностью от 1 МВт либо применяли лучшие практики для повышения энергоэффективности, включая подключение к системам отопления, либо доказывали, что это экономически нецелесообразно. Немецкий закон об энергоэффективности Energieeffizienzgesetz (EnEfG) даже более строг, поскольку обязывает дата-центры передавать тепло. К 2026 году вновь построенные дата-центры должны будут использовать 10% избыточного тепла, а к 2028 году — уже 20%. Различные законодательные нормы применяются также в других странах.
Различные схемы находят применение, от стандартных до более необычных. Например, компания Bytesnet использует погружные системы жидкостного охлаждения для сбора избыточного тепла, а финская компания Fortum определила местоположение дата-центра Microsoft для получения от него тепла. В Японии используется одна из самых необычных схем: для охлаждения применяется снег, а талая вода затем используется для выращивания угрей на продажу. Экономика таких систем сложна и требует учета множества факторов, от потребностей местных систем отопления до стоимости энергии и тепла. Тем не менее, строительство дата-центров с интегрированными механизмами отвода избыточного тепла часто оказывается более экономичным, чем модернизация старых.
