现阶段,我国数据中心余热回收之所以应用不算广泛主要可以从两个方面来看:
观念层面。就像前文提到的,现阶段,大多国内数据中心产业研究方向还主要集中在制冷设备性能能效提升、冷热源技术方案优化、可再生能源及自然冷源利用等方面。且在政策层面,我国尚未发布数据中心余热利用相关的规范及指导方案,数据中心余热利用的质量和规格参差不齐,这也一定程度上增加了余热回收在数据中心普及的难度。
应用层面。首先,现阶段余热回收利用基础设施建设一次性投资成本较大,投资回收期长,一般在3-5年以上,且安装相应设备需要企业部分停工停产,延长项目交付周期,影响数据中心交付周期,进而可能影响经济效益。
其次,余热回收系统安全运维较复杂。对数据中心安全稳定性要求较高的行业(如金融行业)来说,增加数据中心余热回收设备,不仅对此业务部署没有益处,反而还有可能提升出现故障的概率,故障损失修复带来的影响足以抵消长期节能带来的收益。
再次,回收的余热理想化应用场景主要为生活供热,而数据中心大多建设在离市区人口密集区较远的地方,余热消纳应用场景不多,要建设长途运输管道等设备又将加大投资成本,这也是现阶段我国数据中心为普及余热回收利用技术的一大原因。
同时,值得注意的是,现阶段大多数据中心采用风冷降温,相较于液冷数据中心,风冷数据中心余热收集及运输难度较大,成本较高。从技术角度看,风冷系统携带热量介质为空气,存在余热流动缓慢、不适合长距离运输、品味低等缺陷,需要铺设更大的管道,投资成本高,且回收利用率低;液冷系统携带热量介质为冷却液,流动性强、品味较高、方便运输,相对于风冷系统,投资成本较低,利用率较高,更适合余热回收利用。
放眼国际,欧美各国数据中心余热回收利用的成功经验或许可为我国数据中心余热回收提供些许经验。欧美各国在数据中心余热回收利用方面已有“固定模式”。早在2010年,欧美地区就有国家开始回收数据中心余热用于市政供暖,特别是气候较冷的北欧国家,如瑞典、丹麦、芬兰等国,其余热回收利用产业链完整,拥有专业从事数据中心余热回收的节能服务公司,在取热效果、热能输送等方面具有全球领先的技术,已展现出良好的经济效益。出售余热甚至成为某些IDC运营商的固定收入来源,比如,联合爱迪生公司销售的热量为0.07美元/千瓦时,其1.2mw数据中心产生的余热可带来每年超过35万美元的收入,这对运营商而言是非常高的财务激励。除此之外,像苹果、IBM、谷歌等欧美巨头公司运营的数据中心也均有余热回收利用的成功案例供我国IDC运营商参考借鉴。
总体而言,虽然现阶段我国数据中心余热回收利用相应政策文件较少,但笔者相信,随着数据中心碳中和进程的推进,政策方面定会有相应的倾斜(如增加余热利用技术在《绿色数据中心评价指标体系》中的得分权重;将最新的余热利用技术和产品纳入国家绿色数据中心先进适用技术产品目录》中;对投资建设余热回收设备的数据中心予以相应的资金、补贴支持等)。
技术层面,随着余热回收技术不断更迭,系统稳定性、建设成本等方面不断优化,笔者相信,会有越来越多的数据中心运营商关注余热回收技术,而这些运营商的关注也会促进余热回收技术厂商进一步进行技术改良,为数据中心“量身定制”一套专用的余热回收系统,形成“良性循环”。
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