數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟重要的底層支撐，伴隨著數(shù)字經(jīng)濟成為“十四五”規(guī)劃的重點發(fā)展方向，數(shù)據(jù)中心也迎來了發(fā)展的黃金時代，但數(shù)據(jù)中心是碳排放大戶，在“3060”雙碳戰(zhàn)略目標的背景下，如何構建低碳、零碳，甚至是“負碳”數(shù)據(jù)中心成為整個IDC產(chǎn)業(yè)上下游共同關注的焦點話題。

自2019年初，工信部等三部門聯(lián)合發(fā)布《加快構建綠色數(shù)據(jù)中心的指導意見》以來，在發(fā)改委、工信部、能源局等多個部門發(fā)布的包括《關于進一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》等在內的多份全國性及地方性政策文件中均提及，要推進綠色數(shù)據(jù)中心建設。

IDC上下游企業(yè)層面，無論是IDC服務商，還是設備廠商，都積極響應國家號召，投身綠色技術研發(fā)、應用，為“碳中和”盡一份力。

余熱回收的必要性

設備散熱作為數(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，降低設備熱功耗一直是眾多廠商努力研發(fā)的一個方向，但就目前技術而言，實現(xiàn)設備完全不散熱簡直是“天方夜譚”。

基于此，如果能將設備產(chǎn)生的熱量回收，加以利用，進而減少生活中供熱的碳排放，也可為“雙碳”宏偉目標貢獻一份力量。

可能看到這里您會覺得：我數(shù)據(jù)中心應用純綠電的話，已經(jīng)實現(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，筆者認為，還是有必要利用余熱回收，收集熱量。具體好處可總結為兩點。

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，為整個社會的碳中和作出貢獻，彰顯企業(yè)社會責任心;

另一方面，回收的熱量可以進行銷售，平攤數(shù)據(jù)中心運營成本，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，筆者認為，無論數(shù)據(jù)中心是否應用純綠電，是否已經(jīng)成為“零碳”數(shù)據(jù)中心，都應應用余熱回收技術，在“零碳”數(shù)據(jù)中心的基礎上，打造“負碳”數(shù)據(jù)中心，助力其他行業(yè)實現(xiàn)“碳中和”。

余熱利用市場前景廣闊

數(shù)據(jù)中心服務器在運行的過程中，產(chǎn)生大量的余熱，這些余熱有著易提取、熱源充足等特點，利用熱泵技術將數(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，按現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心規(guī)模計算，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，浪費巨大。據(jù)統(tǒng)計，目前利用余熱回收技術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)刻得烏蘭察布云計算中心項目每年可回收廢熱78000GJ，每年減少二氧化碳排放7380噸，相當于種植了40萬棵樹。而據(jù)統(tǒng)計，騰訊天津數(shù)據(jù)中心，一期余熱回收項目，每年也可減少能耗標煤達525噸，相當于減少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，利用余熱回收技術可實現(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)能重點主要集中在“前端”上，如：綠電的應用、空調系統(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，將有更多的設備，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”進程，還能為其他行業(yè)“碳中和”貢獻一份力量。

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《關于進一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》(簡稱《規(guī)定》)中指出，“數(shù)據(jù)中心應當充分利用自然冷源，通過自用、對外供熱等方式加強余熱資源利用。”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“鼓勵數(shù)據(jù)中心充分利用機柜余熱等技術。”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“碳中和”手段，在政策大趨勢的引導下，將獲得更多關注，市場發(fā)展前景廣闊。

余熱回收任重道遠

現(xiàn)階段，我國數(shù)據(jù)中心余熱回收之所以應用不算廣泛主要可以從兩個方面來看：

觀念層面，就像前文提到的，現(xiàn)階段，大多國內數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)研究方向還主要集中在制冷設備性能能效提升、冷熱源技術方案優(yōu)化、可再生能源及自然冷源利用等方面。且在政策層面，我國尚未發(fā)布數(shù)據(jù)中心余熱利用相關的規(guī)范及指導方案，數(shù)據(jù)中心余熱利用的質量和規(guī)格參差不齊，這也一定程度上增加了余熱回收在數(shù)據(jù)中心普及的難度。

應用層面。首先，現(xiàn)階段余熱回收利用基礎設施建設一次性投資成本較大，投資回收期長，一般在3-5年以上，且安裝相應設備需要企業(yè)部分停工停產(chǎn)，延長項目交付周期，影響數(shù)據(jù)中心交付周期，進而可能影響經(jīng)濟效益。

其次，余熱回收系統(tǒng)安全運維較復雜。對數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定性要求較高的行業(yè)(如金融行業(yè))來說，增加數(shù)據(jù)中心余熱回收設備，不僅對此業(yè)務部署沒有益處，反而還有可能提升出現(xiàn)故障的概率，故障損失修復帶來的影響足以抵消長期節(jié)能帶來的收益。

再次，回收的余熱理想化應用場景主要為生活供熱，而數(shù)據(jù)中心大多建設在離市區(qū)人口密集區(qū)較遠的地方，余熱消納應用場景不多，要建設長途運輸管道等設備又將加大投資成本，這也是現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心為普及余熱回收利用技術的一大原因。

同時，值得注意的是，現(xiàn)階段大多數(shù)據(jù)中心采用風冷降溫，相較于液冷數(shù)據(jù)中心，風冷數(shù)據(jù)中心余熱收集及運輸難度較大，成本較高。從技術角度看，風冷系統(tǒng)攜帶熱量介質為空氣，存在余熱流動緩慢、不適合長距離運輸、品味低等缺陷，需要鋪設更大的管道，投資成本高，且回收利用率低;液冷系統(tǒng)攜帶熱量介質為冷卻液，流動性強、品味較高、方便運輸，相對于風冷系統(tǒng)，投資成本較低，利用率較高，更適合余熱回收利用。

放眼國際，歐美各國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的成功經(jīng)驗或許可為我國數(shù)據(jù)中心余熱回收提供些許經(jīng)驗。歐美各國在數(shù)據(jù)中心余熱回收利用方面已有“固定模式”。早在2010年，歐美地區(qū)就有國家開始回收數(shù)據(jù)中心余熱用于市政供暖，特別是氣候較冷的北歐國家，如瑞典、丹麥、芬蘭等國，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)能服務公司，在取熱效果、熱能輸送等方面具有全球的技術，已展現(xiàn)出良好的經(jīng)濟效益。出售余熱甚至成為某些IDC運營商的固定收入來源，比如，聯(lián)合愛迪生公司銷售的熱量為0.07美元/千瓦時，其 1.2 mw數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的余熱可帶來每年超過35萬美元的收入，這對運營商而言是非常高的財務激勵。除此之外，像蘋果、IBN、谷歌等歐美巨頭公司運營的數(shù)據(jù)中心也均有余熱回收利用的成功案例供我國IDC運營商參考借鑒。

總體而言，雖然現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用相應政策文件較少，但筆者相信，隨著數(shù)據(jù)中心碳中和進程的推進，政策方面定會有相應的傾斜(如增加余熱利用技術在《綠色數(shù)據(jù)中心評價指標體系》中的得分權重;將最新的余熱利用技術和產(chǎn)品納入國家綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術產(chǎn)品目錄》中;對投資建設余熱回收設備的數(shù)據(jù)中心予以相應的資金、補貼支持等)。

技術層面，隨著余熱回收技術不斷更迭，系統(tǒng)穩(wěn)定性、建設成本等方面不斷優(yōu)化，筆者相信，會有越來越多的數(shù)據(jù)中心運營商關注余熱回收技術，而這些運營商的關注也會促進余熱回收技術廠商進一步進行技術改良，為數(shù)據(jù)中心“量身定制”一套專用的余熱回收系統(tǒng)，形成“良性循環(huán)”。

最后，用一句話總結我國數(shù)據(jù)中心余熱回收技術應用：“道阻且長，行則將至。”

網(wǎng)頁標題：數(shù)據(jù)中心余熱回收—變“廢熱”為“負碳”
文章網(wǎng)址：http://m.rwnh.cn/news20/204620.html

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