數據中心和區(qū)域供熱的融合標志著經濟的關鍵進步,可持續(xù)性和成本效益是優(yōu)先考慮的。事實上,數據中心和區(qū)域供熱的合并代表了當前背景下的一個關鍵發(fā)展:在數字化發(fā)展和能源轉型需求至關重要的時代。
在大數據時代,全球范圍內數據中心的快速建設是必然趨勢。然而,數據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,這正是綠色數據中心概念占據中心地位的原因。
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向可持續(xù)供暖。事實上,根據國際能源署的估計,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折點,標志著擺脫化石燃料的決定性舉措。
如今,數據中心和區(qū)域供熱的整合標志著實現能源效率最大化的新里程碑。此外,這一方案是采用循環(huán)經濟框架的一個關鍵示例,這種方法不僅可以減輕環(huán)境影響,還可以促進經濟復原力和資源安全。
重新利用數據中心散發(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據中心的廢熱用于區(qū)域供熱。
數據中心和能源效率:形式的轉變
雖然互聯網流量在過去五年中增長了兩倍,但全球90%的數據都是在過去兩年內產生的。作為現代數字基礎設施的支柱,數據中心的實施正在蓬勃發(fā)展。與此同時,數據中心消耗大量電力來為服務器、冷卻系統(tǒng)和其他設備供電,這一問題使得數據中心效率成為當今的關鍵需求。
近年來,解決數據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,數據中心和區(qū)域供熱的整合問題超出了這一視角,并呈現出敘事上的重大轉變。
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,將數據中心整合到真正可持續(xù)的供熱基礎設施中提供了機會,使能源浪費成為過去。
集成數據中心和區(qū)域供熱的好處
通過捕獲和重新利用數據中心產生的多余熱量,與區(qū)域供熱系統(tǒng)的集成可提高兩種基礎設施的整體能源效率。這反過來又帶來了以下好處:
可持續(xù)發(fā)展效益
碳中和數據中心,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)經濟模式的機會。數據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品。這符合循環(huán)經濟原則,可以最大限度地提高從資源中提取的價值。
經濟效益
區(qū)域供熱系統(tǒng)與數據中心整合后,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據中心開辟了新的商業(yè)途徑。將數據中心與區(qū)域供熱系統(tǒng)整合在一起,可以增強城市能源基礎設施的彈性,因為它使能源來源多樣化。由此產生的系統(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,數據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)境領導者。
數據中心與區(qū)域供熱整合
為了在整合數據中心和區(qū)域供熱時最大限度地提高效率,必須滿足廣泛的技術特性。首先,熱泵集成仍然是這一統(tǒng)一的關鍵組成部分。由于回收的廢熱通常處于低溫狀態(tài),工業(yè)熱泵技術可以將其提升和轉化,以實現區(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據中心和區(qū)域供熱的二氧化碳排放量,并保證更高的產熱效率。
促進數據中心和區(qū)域供熱之間的協(xié)同作用的其他考慮因素包括:
● 確定與數據中心供熱相一致的區(qū)域供熱網絡,如果在數據中心規(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)和熱分配基礎設施,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,實現供暖靈活運行,響應實際供暖需求
因此,利用技術創(chuàng)新和戰(zhàn)略規(guī)劃將確保數據中心與區(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。
數據中心廢熱案例
總而言之,將數據中心的廢熱轉移到區(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,數據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據中心,這些數據中心的優(yōu)勢在于靠近現有的專用網絡,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)在技術和監(jiān)管框架方面促進數據中心廢熱的利用。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。
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