Verne Global Finlandiya’nın Helsinki’deki Air veri merkezindeki sunucu hava soğutmasından geri dönen sıcak havadan alınan fazla ısı, ısı eşanjörleri aracılığıyla suya aktarılıyor ve daha sonra bölgesel ısıtma şirketi tarafından kabul ediliyor.
Verne Global Finlandiya genel müdürü Kim Gunnelius, “Isı pompaları kullanılarak su yaklaşık 30°C’den itibaren kullanıma hazır hale geliyor” diyor. “Gerekli sıcaklık dış sıcaklığa bağlıdır, ancak genellikle yüksektir, 90°C’nin üzerinde ve hatta soğuk günlerde 100°C’nin üzerindedir.”
Veri merkezi, her MW BT gücü veya sunuculara sağlanan güç için 1,3 MW ısı üretiyor ve ısı pompaları, sıcaklığı 25-30°C’den yaklaşık 90°C’ye çıkarmak için 300kW ek elektrik sağlıyor. Gunnelius’a göre, ısı pompaları tarafından ısıya dönüştürülen enerjiden de yararlanılabiliyor; sistem yalnızca yüzde birkaç enerji kaybına neden oluyor.
Finlandiya’da proje için izin almanın “kolay” olduğunu, yerel olarak dahil olan bölgesel ısıtma şirketinin özellikle projenin gözden geçirilmesi ve planlara katkı sağlanması açısından “çok olumlu ve proaktif” olduğunu ekliyor.
“Halihazırda bir bölgesel ısıtma ağının mevcut olması, bir kamu hizmetine bağlanmanıza olanak tanıyor, bunu çok daha kolay hale getirdi” diye kabul ediyor ancak bu, tek bir işletmeye veya uygulamaya bağımlı olmadıkları, çünkü erişime sahip oldukları anlamına geliyor Devam eden enerji talebiyle şehir çapında bir hizmet.
Verne Global arsasının hemen dışında olduğu göz önüne alındığında, mevcut borunun takılması kolaydı. Gunnelius, diğer yerlerde aşırı ısıdan yararlanmak amacıyla veri merkezini endüstriyel bir süreçle entegre etmek için belirli nokta hizmetlerine ihtiyaç duyabileceğinizi söylüyor.
Ancak kendisi, örneğin elektrik fiyatlarının yüksek olması durumunda bu tür projelerin her zaman ekonomik açıdan uygun olmayacağı konusunda da uyarıyor. “Bizim durumumuzda bazı sübvansiyonlar mevcuttu ve günümüzde ısının yeniden kullanımı, daha düşük bir enerji vergisi sınıfına ulaşmak için bir seçenektir” diyor. “Isının yeniden kullanımını zorunlu kılan bazı ülkelerin, bağlanabilecekleri mevcut bir altyapıları yok ve bu bir zorluk olabilir. Aynı şey Finlandiya’nın uzak bölgeleri ve birçok küçük kasabası için de geçerli.”
Güç fiyatları
2022’deki enerji krizi, elektrik fiyatlarında dalgalanmalara neden oldu ve bu dalgalanmalar, sabit tarifeli elektrik satın alınarak her zaman tamamen hafifletilemez. Aynı zamanda bölgesel ısı ağında gerekli sıcaklık dış sıcaklığa bağlıdır.
“Elektrik fiyatlandırmasının yanı sıra kamu hizmetinden gereken ısı için sıcaklık gereksiniminin izlenmesine yönelik otomasyonu uygulamaya koyduk” diyor ve bölgesel ısı fiyatlandırmasının aylık olarak sabitlendiğini ve bu durumun, projenin iş durumunun aşağıdakilere bağlı olması durumunda sorunlara yol açtığını da ekliyor: ısı satıyor.
Verne Global, gelen müşteri taleplerine göre en yüksek yoğunluklu kurulumlarını sıvı soğutmaya geçirmeyi, soğutma sisteminin daha yüksek sıcaklıklarda çalışmasına izin vermeyi, gereken gücü azaltmayı ve verimliliği artırmayı – 1 MW BT gücü artı yaklaşık %30 yerine %20 elektrik elde etmeyi bekliyor şu anda. Gunnelius, gelecekte geri dönüş döngüsünün yeniden kullanılmasının uygulanmasıyla sıcaklığın daha da düşürülmesiyle gelecekteki verimliliğin de artırılabileceğini söylüyor.
“Enerji şirketleri hâlâ aşırı ısının dönüş döngüsüne aktarılmasıyla ilgileniyor olabilir” diye ekliyor.
Proje, %100 yeşil enerji kullanarak daha sonra bölgesel ısıtma ağına besleyerek yeniden kullanarak yerel elektrik şirketinin emisyonlarının azaltılmasına yardımcı oluyor.
Emisyon azaltımları “bir nevi hareketli hedef” olsa da, bugünün kWh başına emisyonları ve tesiste uygulanabilecek tam 50 MW’lık bir kapasiteyi (belki %70 ortalama yük ve ortalama sıcaklıkla) varsayarsak, emisyon tasarrufunun 30.000 MW civarında olacağı tahmin ediliyor. Gunnelius, yılda ton olduğunu söylüyor.
Finlandiya’nın elektrik şebekesi, Haziran ayındaki %97’lik karbonsuz üretim de dahil olmak üzere “oldukça iyi durumda” ancak bölgesel ısıtma ağlarının sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak için hâlâ kat etmesi gereken çok yol var. Ancak Verne Global’inki gibi projelerle bunlar daha da yakınlaşabilir ve yaklaşıyor.
Anahtar unsurlar
Danfoss’un sektör entegrasyonu başkanı Drew Turner, ister uygulama ister sistem hizmeti perspektifinden olsun, bir veri merkezinden ısı geri kazanımını mümkün kılan bir teklifin temel unsurlarının anlaşıldığı noktada olduğumuzu söylüyor.
Ancak böyle bir vizyonu hidronik veya su bazlı bir soğutma sistemiyle gerçekleştirmenin çok daha kolay olabileceğini, çünkü suyun az çok mükemmel bir enerji taşıma mekanizması olduğunu söylüyor.
Turner, “Her şey entegre enerji sistemi tasarımları yönünde, genel olarak daha fazla hidronik veya daha fazla su yönünde ilerliyor” diyor.
Zorluklar genellikle onu kullanmanın yakınlığıyla ilişkilendirilebilir; mülkiyet sınırlarını aşma ihtiyacıyla ve veri merkezi müşterisinden yeniden kullanım müşterisine kadar birden fazla farklı müşteriyle nasıl başa çıkılacağı. Turner, iyi haber şu ki, uyguladığınız sistem tasarımıyla bu komplikasyonların bazılarını çözebilirsiniz, diyor.
“Eğer bir veri merkezi için hidronik tabanlı bir soğutma sistemi söz konusuysa, çözümün bir kısmını veri merkezine kendi iş modeline uygun olarak vererek ve ardından ısının yeniden kullanımı müşterisine ısının yeniden kullanımıyla ilgili bir çözüm vererek bunu farklı bir müşteriye almanın getirdiği zorlukları giderebilirsiniz. iş modellerine uyuyor” diye açıklıyor. “Çünkü veri merkezleri ısıtma işinde yer almak istemiyor.”
Veri merkezleri genellikle Güç Kullanımı Verimliliği (PUE) ve ücretsiz soğutmanın yanı sıra yeni veri merkezleri oluşturmanın önündeki engellerin kaldırılmasıyla da ilgilenir. Bu nedenle, veri merkezi operatörünün, ısıyı bir sonraki müşteri için kullanılabilir bir sıcaklığa yükseltme konusunda cezalandırmadan bu hedefleri ilerletmesine yardımcı olan herhangi bir ısının yeniden kullanımı hizmeti, büyük bir çekiciliğe sahip olabilir.
“Çözüm oldukça basit ve zarif olabilir, çünkü aslında veri merkezi ile ısının yeniden kullanımı müşterisi arasına bir ısı eşanjörü yerleştiriyorsunuz ve ardından ısıyı kullanılabilir bir sıcaklığa yükseltme sorumluluğunu müşteriye yüklüyorsunuz.” diyor Turner.
Danfoss’un ilk olarak kendi veri merkezi ve genel merkezinde ilgili “deniz feneri” projeleri yürüttüğünü ve o zamandan bu yana diğer kuruluşlar için de çeşitli tamamlanma aşamalarında olan “çoklu sistemler” tasarladığını söylüyor.
Londra ve Frankfurt’un büyük veri merkezi merkezleri daha geride görünüyor ve bunun nedeni altyapı eksikliği olabilir. İskandinav ülkelerini bu kadar çekici kılan temel olarak mevcut bölge enerji altyapısının talep yönlü yaygınlığı ve ısıtma ihtiyacıdır. “Ortalama düşük ortam sıcaklığı da onları veri merkezi konumları için çekici kılıyor; bu arada, eğer ısının %100’ünü kullanıyorlarsa bu artık önemli değil.”
İş senaryosu için boyut önemlidir, bu da ısıyı yeniden kullanma sisteminin iş senaryosuna uygun şekilde tasarlanması gerektiği anlamına gelir. Ayrıca Turner, Computer Weekly’e, eğer mevcut bir tesise ısının yeniden kullanımını ekliyorsanız, buna bağlanacak bir soğutma sisteminiz olduğundan, bunun bir yenileme olarak “tartışmalı olarak daha iyi” uygulanabileceğini söylüyor. “Yani o kadar da karmaşık değil.”
Danimarka merkezli Danfoss’un veri merkezleri başkanı Jakob Jul Jensen, büyük bir Google veri merkezindeki biri de dahil olmak üzere Finlandiya ve Hollanda’daki uygulamalara da dikkat çekiyor. Ancak Danimarka’da şu ana kadar 10 veri merkezinden biri ısıyı yeniden kullanabiliyor – “ancak bu muhtemelen sahip olmamız gereken miktarda ve ölçekte değil”.
Mevzuat, kalkınmayı hızlandırmada rol oynayabilse de, diğer taraftan, operatörlere verilen hibeler açısından kamu finansmanının eksikliği o kadar da engel teşkil etmeyebilir. Hiper ölçekleyicilerin genellikle kamu sektörü desteğine erişimle ilgilenmediğine dikkat çekiyor.
Jensen, “Eğer bunu yapacaklarsa, bedelini kendileri ödeyecekler; bunun için kamu finansmanına ihtiyaç olduğunu düşünmüyorum” diyor. “Ancak bazılarının mevcut iş modellerine komplikasyon eklemek için motivasyona ihtiyacı olabilir.”
Soğutmayı iyileştirin, hizmet seviyelerini göz önünde bulundurun
Borulu veya bobinli ısı eşanjörleri, gelişmiş soğutma verimliliğine sahip daha yeni teknolojilere yol açabilir ve veri merkezlerinin yapay zeka (AI) ve makine öğrenimi ile daha akıllı optimizasyonuna yardımcı olabilir. Veri merkezlerinin, gerçekten ihtiyaç duymayan tüm müşteriler için örneğin beş dokuzlu kullanılabilirlik ve gecikme sürelerini geri alması durumunda tasarruf da yapılabilir.
“Tüm sunucular veya CPU’lar buna ihtiyaç duyulan düzeyde değil; ağ depolama, ağ ve depolamanın mutlaka sıvı soğutmalı olması gerekmiyor” diyor Jensen. “Daha az satabilirsiniz ama insanlık için daha iyi olursunuz.”
Ayrıca, 10 rafın altındaki herhangi bir şeyin bulunduğu ortak yerleşimlerde genellikle daha büyük yük dalgalanmaları görülür ve dolayısıyla daha az öngörülebilir ısı üretimi olur. Bununla birlikte, bir miktar devlet desteğinden faydalanabilirler ve Turner, Danfoss’un bazılarının bölge kamu hizmetleri dışında, seralar gibi “alıcılarla” ortaklıklar araştırdığını bildiğini söylüyor.
Bölgesel enerji tarafından kullanılıyorsa, ara bağlantı ve tedarik komplikasyonlarına yatırım yapmak için ölçeğe ihtiyaç vardır.
Uzun vadeli sorumluluk
Buna ek olarak, enerji sistemlerini optimize etmekle görevlendirilen az sayıdaki çalışan veya danışman genellikle oldukça kısa vadeli düşünür; bu da zorunlu bir değişim rolünün yanı sıra, ısının yeniden kullanımı yaklaşımlarını yönlendirmek için belirli bir kişiyi işe almayı düşünmeyi ve bunun için uzun vadeli sorumluluğa sahip olmayı da önerir. veri merkezinin tüm yaşam döngüsü.
Bu, karbon emisyonlarının yanı sıra somutlaşmış karbonun muhasebeleştirilmesi de dahil olmak üzere veri merkezinin finansal yaşam döngüsü maliyetini de içerecektir. Turner, şu anda bu tür bütünsel bir bakış açısının başlangıçtan itibaren genellikle mevcut olmadığını söylüyor.
Danfoss CEO’su Kim Fausing’e göre, Birleşik Krallık’taki 456 veri merkezinde aşırı ısı kullanma potansiyeli göz ardı ediliyor ve bu durum aslında “olağanüstü”.
“Bunlar ülke çapında ısınmayı desteklemek için kullanılırsa, maliyet ve emisyon tasarrufları oldukça önemli olacaktır” diyor. “Yalnızca Londra’da veri merkezleri, metro istasyonları, süpermarketler, atık su arıtma tesisleri ve gıda üretim tesisleri de dahil olmak üzere 652 uygun aşırı ısı kaynağı var ve aşırı ısı yılda 9,5 TWh’ye kadar çıkıyor.”
Fausing, bunun kabaca 790.000 haneyi ısıtmaya yeteceğini söylüyor; aşırı ısı ile dünyanın en büyük kullanılmamış enerji kaynağı ve mevcut çözümler. Sektörler genelinde tüketicilere, işletmelere ve iklime fayda sağlayacak bu tür girişimleri hızlandırmak için politika önlemlerine acilen ihtiyaç duyulmaktadır. “Neyi bekliyoruz?” diye soruyor.