探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
作為典型的高能耗載體,數(shù)據(jù)中心被稱為能耗巨獸。數(shù)據(jù)中心的能耗主要分IT設(shè)備及系統(tǒng)、空調(diào)散熱系統(tǒng)、照明設(shè)備等三個部分,且能耗強度很高,是常規(guī)辦公大樓的數(shù)十倍以上。
為兼顧數(shù)據(jù)中心用能和新能源消納雙重需求,2019年,國家工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出,到2022年,數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達到國際先進水平,水資源利用效率和清潔能源應(yīng)用比例大幅提升。
如何解決數(shù)據(jù)中心的能源利用問題?除了盡可能100%地采用可再生能源外,日前,秦淮數(shù)據(jù)集團創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官居靜在接受媒體專訪時表示,數(shù)據(jù)中心應(yīng)加強綜合能源服務(wù)能力。
他解釋稱,在電網(wǎng)負荷管理上,數(shù)據(jù)中心能夠參與部分地區(qū)的“削峰填谷”,實現(xiàn)智能化和精細化的調(diào)峰管理。在位于北方寒冷地區(qū)的數(shù)據(jù)中心,新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心配套的能源供給就像一個超級電池,春夏季為數(shù)據(jù)中心大量散熱所需的電力提供能源。秋冬季時,寒冷的氣候為數(shù)據(jù)中心提供自然冷源,而多出來的電力資源則可以為各家各戶提供清潔供暖的能源。
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院此前亦有文章表示,對有條件的地區(qū),應(yīng)基于“產(chǎn)消者”視角,做好數(shù)據(jù)中心綜合能源系統(tǒng)的頂層設(shè)計。數(shù)據(jù)中心完全可以被看作一個具有能源生產(chǎn)和消費雙重身份的“產(chǎn)消者”。
一方面,作為能源消費者,數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的首要任務(wù)就是負荷側(cè)能耗的降低。具體措施包括采用更節(jié)能的機架、服務(wù)器及運行策略、配電系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化,甚至自然或免費冷源的使用等等。
另一方面,作為能源生產(chǎn)者,數(shù)據(jù)中心也可以供能。實際上,數(shù)據(jù)中心的微處理器、存儲器、逆變器、主板、風(fēng)扇的散熱溫度,在85℃~30℃之間,而且高性能數(shù)據(jù)中心的散熱強度甚至可高達10000W/㎡,即數(shù)據(jù)中心的散熱余熱,可占到數(shù)據(jù)中心總耗電的40%以上。因此,熱工視角下,如果這些余熱得以有效利用,這無疑是一個巨大的中低品位熱源。
近年來,隨著壓縮式熱泵、高效換熱、相變蓄能與水蓄能等中低品位熱能高效回收與利用技術(shù)的發(fā)展,使數(shù)據(jù)中心的余熱回收成為可能。比如北歐一些國家,已經(jīng)應(yīng)用熱泵技術(shù)回收數(shù)據(jù)中心大量的低品位熱源余熱,用于周邊建筑的采暖、生活熱水或游泳池水溫的加熱,在節(jié)省建筑采暖費用的同時,還能夠降低數(shù)據(jù)中心散熱能耗。再如,按現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心規(guī)模,我國北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心的可回收余熱總量約有10GW,這意味著,不需要再消費另外能源,便可實現(xiàn)3億㎡左右建筑的供暖,并實現(xiàn)二氧化碳減排約1000萬噸。
為此,清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院相關(guān)專家建議,在有條件的地區(qū),應(yīng)將數(shù)據(jù)中心能源系統(tǒng)的規(guī)劃,提前納入所在園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施一體化建設(shè)規(guī)劃或城市建設(shè)及供暖規(guī)劃,構(gòu)建融合數(shù)據(jù)中心的綜合能源系統(tǒng),統(tǒng)一施策,利于提供更加優(yōu)質(zhì)的綜合能源服務(wù),解決數(shù)據(jù)中心高能耗、低能效的問題。
原標(biāo)題:既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
來源:IESPLAZA綜合能源服務(wù)平臺
責(zé)任編輯:張桂庭
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