2019年初，工業(yè)和信息化部等三部門(mén)在聯(lián)合發(fā)布的《加快構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出，應(yīng)“鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心在自有場(chǎng)所建設(shè)自有系統(tǒng)余熱回收利用等清潔能源利用系統(tǒng)”。芬蘭、瑞典和俄羅斯等國(guó)數(shù)據(jù)中心的余熱利用已形成固定回收模式，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。然而，我國(guó)在這方面的成熟案例依然較少，尚未形成規(guī)模。

基于此，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)2060年碳中和目標(biāo)，積極推進(jìn)數(shù)據(jù)中心的余熱利用，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走高效、低碳、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路，就成為一種必然。

我國(guó)數(shù)據(jù)中心余熱利用市場(chǎng)尚未充分開(kāi)發(fā)，

與歐美國(guó)家差距明顯

我國(guó)數(shù)據(jù)中心余熱回收情況不理想，浪費(fèi)巨大。數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)釋放出大量中低品位余熱，這些余熱易提取、產(chǎn)熱穩(wěn)定且熱量大，是一種優(yōu)質(zhì)熱源，可加熱生活用水、供暖，或滿足其他熱需求。

利用熱泵技術(shù)將數(shù)據(jù)中心余熱回收并用于區(qū)域供暖，在我國(guó)北方有著廣闊的市場(chǎng)前景及節(jié)能意義，在幫助用戶降低用熱成本的同時(shí)，也可間接減少因使用化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳。此外，余熱回收的耗電量不計(jì)算在數(shù)據(jù)中心總電耗中，也會(huì)相應(yīng)減少數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的散熱負(fù)荷，從而有效降低PUE值，有益于數(shù)據(jù)中心提升品牌價(jià)值。按現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心規(guī)模計(jì)算，我國(guó)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。

我國(guó)大約有8萬(wàn)座數(shù)據(jù)中心，多數(shù)余熱直接排向大氣，directadmin安裝，浪費(fèi)巨大。目前，余熱回收利用系統(tǒng)應(yīng)用案例僅有阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心、騰訊天津數(shù)據(jù)中心和中國(guó)電信重慶云計(jì)算基地等寥寥數(shù)家企業(yè)。現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)環(huán)節(jié)是空調(diào)系統(tǒng)和IT系統(tǒng)，余熱回收利用往往被忽視。隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模及數(shù)量的快速增長(zhǎng)，政府對(duì)數(shù)據(jù)中心節(jié)能的要求越來(lái)越高，余熱利用問(wèn)題將引發(fā)更多關(guān)注。

歐美各國(guó)普遍進(jìn)行數(shù)據(jù)中心余熱利用，已形成固定回收模式。早在2010年，歐美國(guó)家就開(kāi)始回收數(shù)據(jù)中心余熱用于市政供暖。特別是北歐國(guó)家，其余熱回收利用產(chǎn)業(yè)鏈完整，擁有專業(yè)從事數(shù)據(jù)中心余熱回收的節(jié)能服務(wù)公司，在取熱效果、熱能輸送等方面具有全球領(lǐng)先的技術(shù)。余熱利用項(xiàng)目在瑞典、芬蘭、丹麥等國(guó)已展現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)效益，出售廢熱所得已成為一些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的固定收入來(lái)源。比如，聯(lián)合愛(ài)迪生公司Con Edison銷售的熱量為0.07美元/千瓦時(shí)，其1.2 MW數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的余熱可帶來(lái)每年超過(guò)35萬(wàn)美元的收入，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言是非常高的財(cái)務(wù)激勵(lì)。Apple Inc.、IBM、Google、H&M等公司運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)中心均有余熱利用的成功案例。

表1 國(guó)外數(shù)據(jù)中心余熱利用典型案例

數(shù)據(jù)來(lái)源：賽迪節(jié)能與環(huán)保研究所整理

相較風(fēng)冷系統(tǒng)，液體冷卻技術(shù)更有利于余熱回收利用。隨著數(shù)據(jù)中心IT負(fù)載的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)風(fēng)冷已無(wú)法滿足高密度計(jì)算的發(fā)展需求，液冷逐漸成為數(shù)據(jù)中心制冷的新模式。制冷方式的變化將引發(fā)一系列變革，隨之發(fā)生改變的還有余熱回收裝置設(shè)計(jì)。就技術(shù)角度而言，風(fēng)冷系統(tǒng)攜帶熱量的介質(zhì)為空氣，存在廢熱流動(dòng)緩慢、品味較低、不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸、體積較大等缺陷，需要鋪設(shè)更大的管道。液冷系統(tǒng)則通過(guò)液體直接導(dǎo)向熱源帶走熱量，換熱效率高、便于運(yùn)輸、同等體積攜帶的熱量更多。此外，余熱利用設(shè)備在回收熱量的同時(shí)，還可為數(shù)據(jù)中心供冷，成為系統(tǒng)空調(diào)的備用冷源。數(shù)據(jù)中心不需要投資任何費(fèi)用，即可免費(fèi)獲得備用冷源一套，不但提升了機(jī)房品質(zhì)，還實(shí)實(shí)在在節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。就經(jīng)濟(jì)性而言，液冷技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用之后，只需在架構(gòu)上設(shè)置冷卻液回流機(jī)制，將攜帶廢熱的液體接入換熱器，換熱后的液體流入數(shù)據(jù)中心循環(huán)反復(fù)，可節(jié)約余熱回收裝置費(fèi)用及冷卻液費(fèi)用。數(shù)據(jù)中心余熱回收利用技術(shù)已經(jīng)過(guò)學(xué)術(shù)界的模型研究和小規(guī)模驗(yàn)證，可復(fù)制性強(qiáng)，具有較高的推廣價(jià)值。

我國(guó)數(shù)據(jù)中心余熱利用未形成規(guī)模的原因

2020年11月，通過(guò)對(duì)易華錄信息技術(shù)股份有限公司、中國(guó)電信集團(tuán)有限公司、太極計(jì)算機(jī)股份有限公司等數(shù)據(jù)中心建設(shè)企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)數(shù)據(jù)中心余熱利用技術(shù)推廣難存在三大障礙：