數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要的底層支撐,伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為“十四五”規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展方向,數(shù)據(jù)中心也迎來了發(fā)展的黃金時(shí)代,但數(shù)據(jù)中心是碳排放大戶,在“3060”雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的背景下,如何構(gòu)建低碳、零碳,甚至是“負(fù)碳”數(shù)據(jù)中心成為整個(gè)IDC產(chǎn)業(yè)上下游共同關(guān)注的焦點(diǎn)話題。
自2019年初,工信部等三部門聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心的指導(dǎo)意見》以來,在發(fā)改委、工信部、能源局等多個(gè)部門發(fā)布的包括《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查的若干規(guī)定》《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021-2023年)》等在內(nèi)的多份全國性及地方性政策文件中均提及,要推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
IDC上下游企業(yè)層面,無論是IDC服務(wù)商,還是設(shè)備廠商,都積極響應(yīng)國家號召,投身綠色技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用,為“碳中和”盡一份力。
余熱回收的必要性
設(shè)備散熱作為數(shù)據(jù)中心電力消耗之一,也是數(shù)據(jù)中心PUE產(chǎn)生的根本源頭,降低設(shè)備熱功耗一直是眾多廠商努力研發(fā)的一個(gè)方向,但就目前技術(shù)而言,實(shí)現(xiàn)設(shè)備完全不散熱簡直是“天方夜譚”。
基于此,如果能將設(shè)備產(chǎn)生的熱量回收,加以利用,進(jìn)而減少生活中供熱的碳排放,也可為“雙碳”宏偉目標(biāo)貢獻(xiàn)一份力量。
可能看到這里您會覺得:我數(shù)據(jù)中心應(yīng)用純綠電的話,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“零碳”數(shù)據(jù)中心了,為何還要“多此一舉”利用余熱回收,變相降低“碳排放”呢?
即使數(shù)據(jù)中心已經(jīng)可以做到純綠電供電,筆者認(rèn)為,還是有必要利用余熱回收,收集熱量。具體好處可總結(jié)為兩點(diǎn)。
一方面,回收的熱量可用作生活熱水、供暖等生活供熱,從而降低這些生活供熱的碳排放,為整個(gè)社會的碳中和作出貢獻(xiàn),彰顯企業(yè)社會責(zé)任心;
另一方面,回收的熱量可以進(jìn)行銷售,平攤數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本,以現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心逐漸規(guī)模化,超大型數(shù)據(jù)中心逐步增多的趨勢看,甚至有可能為數(shù)據(jù)中心帶來盈利。
綜上,筆者認(rèn)為,站群服務(wù)器,無論數(shù)據(jù)中心是否應(yīng)用純綠電,是否已經(jīng)成為“零碳”數(shù)據(jù)中心,都應(yīng)應(yīng)用余熱回收技術(shù),在“零碳”數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上,打造“負(fù)碳”數(shù)據(jù)中心,助力其他行業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳中和”。
余熱利用市場前景廣闊
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器在運(yùn)行的過程中,產(chǎn)生大量的余熱,這些余熱有著易提取、熱源充足等特點(diǎn),利用熱泵技術(shù)將數(shù)據(jù)中心余熱回收利用,在數(shù)據(jù)中心有著廣泛的應(yīng)用前景,尤其是在我國北方地區(qū),可有效幫助用戶降低用熱成本。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),按現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心規(guī)模計(jì)算,我國北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心的可回收余熱總量約 10GW,理論上可支持3億平方米建筑供暖。
但目前來看,我國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用情況并不理想。目前我國大約有8萬座數(shù)據(jù)中心,絕大部分余熱直接排向空氣,浪費(fèi)巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前利用余熱回收技術(shù)回收余熱加以利用的數(shù)據(jù)中心僅有阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心、騰訊天津數(shù)據(jù)中心、中國電信重慶云計(jì)算基地、萬國數(shù)據(jù)北京三號數(shù)據(jù)中心,以及即將投產(chǎn)的UCloud優(yōu)刻得烏蘭察布云計(jì)算中心等寥數(shù)家數(shù)據(jù)中心。
其中,據(jù)UCloud提供數(shù)據(jù)顯示,UCloud優(yōu)刻得烏蘭察布云計(jì)算中心項(xiàng)目每年可回收廢熱78000GJ,每年減少二氧化碳排放7380噸,相當(dāng)于種植了40萬棵樹。而據(jù)統(tǒng)計(jì),騰訊天津數(shù)據(jù)中心,一期余熱回收項(xiàng)目,每年也可減少能耗標(biāo)煤達(dá)525噸,相當(dāng)于減少1310噸二氧化碳排放量,等效于種植7.2萬棵樹。通過數(shù)據(jù)可以看出,利用余熱回收技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的節(jié)能減排的體量,非常可觀。
不過,現(xiàn)階段我國IDC行業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)主要集中在“前端”上,如:綠電的應(yīng)用、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排、IT系統(tǒng)的降耗等方面,余熱回收利用往往被忽視。伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)量都呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。更大規(guī)模、更多數(shù)量的數(shù)據(jù)中心建設(shè),將有更多的設(shè)備,產(chǎn)生更多的余熱,這些余熱如果能被加以利用,不僅推動了數(shù)據(jù)中心“碳中和”進(jìn)程,還能為其他行業(yè)“碳中和”貢獻(xiàn)一份力量。
從近期出臺的眾多政策性文件不難看出,國家對數(shù)據(jù)中心的節(jié)能要求定會越來越高,筆者關(guān)注到,北京市發(fā)展和改革委員會(簡稱北京發(fā)改委)近期發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查的若干規(guī)定》(簡稱《規(guī)定》)中指出,“數(shù)據(jù)中心應(yīng)當(dāng)充分利用自然冷源,通過自用、對外供熱等方式加強(qiáng)余熱資源利用。”不僅于此,在對《規(guī)定》的解讀中,北京發(fā)改委更是明確指出了“鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心充分利用機(jī)柜余熱等技術(shù)。”就數(shù)據(jù)中心而言,余熱回收作為之前并不被行業(yè)重視的一個(gè)“碳中和”手段,在政策大趨勢的引導(dǎo)下,將獲得更多關(guān)注,市場發(fā)展前景廣闊。
余熱回收任重道遠(yuǎn)
現(xiàn)階段,我國數(shù)據(jù)中心余熱回收之所以應(yīng)用不算廣泛主要可以從兩個(gè)方面來看: