FÅR VI UDNYTTET VARMEN FRA DATACENTRENE?

Datacentre er store energislugere, der i 2030 forventes at stå for op mod 13 pct. af Danmarks samlede elforbrug ifølge Digitaliseringsstyrelsen. Centrenes servere udleder varme, som man med fordel kan udnytte til opvarmning andre steder, men det sker stort set ikke i dag, fortæller seniorforsker Dominik Franjo Dominkovic. Sammen med sine kolleger og flere parter undersøger han i projektet Cool-Data, hvordan det kan ændres.

q: Hvad sker der med overskudsvarmen i datacentre?

a: Serverne udleder varme, når de kører, og de skal derfor køles ned. Overskudsvarmen er relativt lav, omkring 30­35 °C, og for det meste går den varme blot tabt til omgivelserne.

q: Hvordan kan man indfange overskudsvarmen?

a: Ved at bruge en luft til vandvarmepumpe. Varmepumpen hæver lufttemperaturen fra datacenteret, og denne varme luft kan efterfølgende udnyttes på to måder: Enten kan den bruges direkte på stedet til at opvarme en bygning eller et drivhus tæt på datacenteret, eller også kan man hæve lufttemperaturen endnu mere og sende varmen til fjernvarmenettet.

q: Hvor effektivt er det?

a: Varmepumpen bruger noget strøm for at hæve temperaturen, men med en lav mængde elektricitet får vi omkring fem gange så meget varme. I de fleste datacentre kan man indfange omkring 80 pct. af varmen, der ellers blot ville gå til spilde. Store datacentre som Facebooks i Odense kan årligt opvarme, hvad der svarer til 6.900 boliger, mens mindre datacentre, der genererer omkring 50 kW overskudsvarme, kan opfylde varmebehovet for 40 huse i et år.

q: Hvor stort er potentialet?

a: Det anslås, at datacentre står for mellem 2 og 4 pct. af hele verdens strømforbrug, så potentialet er enormt. EU arbejder for tiden på at skabe bindende regler for mellemstore og store datacentre, der pålægger dem at genbruge varmen, så det er et emne, der allerede optager politikere i Europa. Med den nuværende stigning i energipriserne bør det ikke engang være til diskussion, da varmen ellers blot går til spilde. For mange datacentre kan det også hjælpe dem til at blive mere bæredygtige. I et af de datacentre, vi analyserede, fandt vi, at de kunne mindske deres CO2­udledninger med 49 pct. ved at indfange varmen og gå væk fra at bruge gas til at opvarme bygningen. Varmepumpen bruger selvfølgelig stadig strøm, der ikke er 100 pct. vedvarende, men det er stadig en markant reduktion i udledningerne. Og det er ikke kun selve datacenteret, men hele erhvervsbygningen, der kan skære halvdelen af deres udledninger væk. q: Hvor svært er det at indfange overskudsvarmen? a: Det handler kun om økonomi –rent teknisk er der ingen forhindringer. Problemet er, at store datacentre ofte er placeret langt væk fra fjernvarmenettet, fordi det er billigere at købe jord der, så det kan være dyrt at forbinde datacenteret til fjernvarmenettet, hvis der skal bygges kilometervis af rørledninger. Derfor bør man tænke over, hvor man placerer datacentre, og kræve, at de etableres tæt på steder, der kan aftage varmen. q: Jeres forskningsprojekt fokuserer på små og mellemstore datacentre på op til 500 servere. Hvorfor? a: Vi lagde mærke til, at der var et hul i forskningen, hvor der er fokus på store datacentre som Facebook, Google, Apple og Microsoft. Den type virksomheder arbejder allerede på at gøre deres datacentre mere energieffektive, fordi de kan spare meget på driften. Men de små og mellemstore datacentre går lidt under radaren, og de står faktisk for halvdelen af datacentrenes samlede energiforbrug. De er heller ikke så effektive, fordi de ofte er ejet af en virksomhed, der ser deres servere som kritisk infrastruktur og derfor ikke vil risikere nedbrud ved at prøve at mindske deres energiforbrug, fordi omkostningerne ved, at datacenteret er nede bare en enkelt dag, er højere end de potentielle besparelser. Deres teknikere er desuden oftest fokuserede på driften frem for at forbedre energieffektiviteten. Så vi vil skabe en modulopbygget løsning for datacentrene, der er nem at gå til, uden at de skal bruge hundredvis af timer på det. q: I hvor høj grad udnytter datacentrene allerede deres overskudsvarme? a: Det er der næsten ingen, der gør. Hvis det ikke står helt klart, at de kan spare penge, så investerer de ikke i det. Især mindre datacentre fokuserer på andre problemer, så deres teknikere er ikke bevidste om overskudsvarmen. Men det er ved at ændre sig, især på grund af de høje energipriser, der gør, at de helt sikkert vil kunne spare en masse penge. Fordelen er, at mindre datacentre typisk ligger i kælderen af en erhvervsbygning, så overskudsvarmen kan nemt bruges til at varme bygningen op.

Om Cool-Data

• I projektet Cool-Data arbejder et team af forskere fra DTU Compute, DTU Construct og DTU Management sammen med fire virksomheder og et forsyningsselskab på at gøre køleprocesserne mest muligt klimavenlige i små og mellemstore datacentre (op til 500 servere), bl.a. gennem AI-baseret styring, hvor overskudsvarmen skal sendes videre til fjernvarmenettet eller bruges internt.

• Implementeringen foregår ved, at man tester forskellige kølestrategier ved hjælp af algoritmer.

• Cool-Data er støttet af Innovationsfonden.

• Målet er at skabe vækstog eksportmuligheder ved at udvikle en smart køleløsning, der kan anvendes umiddelbart.

Læs mere på cool-data.dtu.dk