Тепло и уютно: как дата-центры жителям северных регионов жить помогают

Сейчас зима, и тем из нас, кто не любит холод, приходится туго. На улице спасает теплая одежда, а вот дома, в зависимости от региона проживания, используются разные способы нагреться — от центрального отопления до традиционных печей и одежды с подогревом.

Но есть еще один способ нагреться и обогреть свой дом или квартиру — это дата-центры. Их сейчас становится все больше, причем IT-компании осваивают все более северные регионы. А значит, у жителей, дома которых находятся неподалеку от ЦОД, есть хороший шанс получить прямые поставки тепла в свои жилища. А операторы этих дата-центров и не против. Давайте посмотрим, кто, где и как использует «высокотехнологическое тепло» для спасения от холода.

Сразу стоит сказать, что в этой подборке преимущественно описывается опыт скандинавских стран. Ну просто потому, что среднегодовые температуры там ниже, чем в среднем по планете, плюс есть необходимая для строительства дата-центров инфраструктура (энергия, коммуникации) и, конечно, вода, причем тоже холодная. Кто пытался купаться во фьорде, понимает, о чем речь.

В этой стране не один и не два дата-центра. По данным Boston Consulting Group, на относительно небольшой территории Швеции разместилось около 200 крупных и средних ЦОД. Они обслуживают такие сервисы и компании, как NASDAQ и Amazon Web Services.

Крупнейшими, вероятно, являются дата-центры компании Facebook. Каждый из них занимает огромную площадь, но вот энергии потребляет на несколько десятков процентов меньше, чем ЦОД той же мощности, расположенный в регионе с более теплым климатом.

Государство и IT-бизнес в Швеции давно подружились, так что совместных проектов море. Один из них — общенациональный проект отвода тепла дата-центров в дома и квартиры местных жителей. Это не пилотные проекты, в стране уже свыше 10% тепла в муниципальной системе — это ресурс, предоставляемый IT-компаниями. Протяженность труб с горячей водой, которые и переносят тепло, превышает 2500 км.

В конце 2020 года Facebook начал работы по расширению европейского дата-центра в городе Оденсе (Дания) на 30 тыс. м². Расширение инфраструктуры обойдется компании приблизительно в 10 млрд датских крон ($1,5 млрд). Как и все ЦОД Facebook, дата-центр в Дании работает на возобновляемой электроэнергии — ветровой.

В новом ЦОД компания добавила систему рекуперации тепловой энергии дата-центра для отопления домов Оденсе. На старте проекта мощности системы было достаточно для обогрева около 6900 домов. Но компания планирует расширять свой дата-центр, так что теперь и домов с высокотехнологичным обогревом станет больше — цифра будет приближаться к 11 000.

Тепло, отведенное от серверов, нагревает воду, которая проходит через систему медных трубок, расположенную на крыше дата-центра. Подогретая вода направляется на тепловой насос местной организации теплоснабжения. Температура внутри “горячих коридоров” машинных залов дата-центра Facebook в Дании ниже, чем у большинства других ЦОД — от 27 до 46°C. В итоге отработанная вода получается теплой, а не горячей, и нуждается в дополнительном подогреве. Поэтому ее направляют в тепловые насосы, где она нагревается до нужной температуры — 60°C.

Этот проект Facebook реализует с датским поставщиком теплоснабжения Fjernvarme Fyn. Тепловые насосы этой компании используются в технологическом процессе перед отправкой по системе центрального отопления Оденсе. Для вторичного обогрева воды будет тратиться в общей сложности 165 000 МВт/ч энергии в год. Тем не менее, это гораздо выгоднее, чем брать холодную воду и нагревать ее.

Использование излишков тепла дата-центров — весьма интересная тема, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:

→ Маленьких «малинках» в крупном дата-центре
→ новых SoC от Apple — M1 Pro и M1 Max
→ Создании собственного корпуса для сервера

Эта страна так же хороша для IT-компаний и их дата-центров, как Швеция с Данией. Правительство Норвегии развивает целую стратегию по утилизации тепла дата-центров с пользой для общества. К слову, действия большинства скандинавских стран — следование духу и букве директиве ЕС, которая обязует крупных потребителей электроэнергии искать способы утилизации выделяемого тепла.

Под европейские требования попадают промышленные предприятия следующего типа:

• суммарная мощность >20 МВт;
• в качестве топлива используют газ, масло, отходы.

Кроме того, страна реализует и собственную «зеленую» стратегию, стараясь оказывать минимум негативного влияния на окружающую среду. Но при этом еще и приносить пользу обществу.

Ну а поскольку Норвегия сейчас занимается развитием программы превращения региона в «страну ЦОДов», то и планы на использование тепла дата-центров здесь тоже грандиозные. Проекты такого типа претворяются в жизнь многими компаниями. Например, крупнейший в стране дата-центр DigiPlex в Осло направляет часть излишнего тепла для обогрева жилых домов.

Эта небольшая страна тоже интересует IT-компании, в частности, Facebook, сейчас уже Meta, да. Сейчас корпорация строит огромный комплекс, который занимает участок земли площадью в 166 гектар. Энергопотребление объекта, согласно расчетам, очень высокое — около 1380 ГВт·ч энергии в год. Это в два раза больше, чем потребляют жители муниципалитета, где располагается объект, вместе с локальным бизнесом.

Недавно местные жители начали требовать от компании, чтобы строящийся комплекс обеспечивал их нужды — точнее, потребность в тепле в холодное время года. Насколько известно, компания не сразу пошла на это — несколько месяцев вопрос рассматривало сначала руководство подразделения, потом — власти региона.

Сейчас решение о том, будет ли Meta обогревать жителей муниципалитета, еще не принято, но местные СМИ считают, что оно, решение, будет положительным. К слову, комплекс, о котором идет речь, значительную часть энергии на собственные нужды получает из альтернативных источников, например, ветрогенераторов.

Хотя и нельзя сказать, что Франция — холодная страна, но проекты по утилизации тепла вычислительных систем есть и здесь. Правда, речь уже не об огромных дата-центрах, которые передают излишки тепловой энергии домохозяйствам.

Есть здесь необычный проект, который можно назвать «облачным дата-центром». Компания Qarnot Computing размещает свои серверы в домах местных жителей. Клиенты компании получают вычислительные мощности для своих проектов, а местные жители — тепло, выделяемое серверами. Конструкция северов необычная, из них формируют радиаторы, внутри которых располагается аппаратное обеспечение. Каким образом все это обслуживается в случае поломки — не совсем ясно, но, вероятно, у компании есть отлаженная схема работы.

Конечно, этот проект выделяется из ряда себе подобных — уж очень он необычный и вроде как сопряжен с рядом сложностей. Но если эта бизнес-модель действительно работает, то почему бы и нет.

В целом, тенденция на работу с теплом, которое обычно пропадает зря не может не радовать. Вероятно, есть и другие интересные проекты подобного рода. Если вы о них знаете — расскажите, пожалуйста, в комментариях, обсудим.