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谁说电脑散的热量只能浪费掉?瑞典人拿去给家庭供暖

[日期:2017-11-27]    来源:  作者:

  来源:南方都市报

 

  很多人曾经因为笔记本电脑发热发烫而烦恼,数据中心拥有成千上万台服务器,发出的热量更是不容忽视,因而很多大企业都选择将数据中心修建在气候寒冷的地方。在瑞典斯德哥尔摩,数据中心电脑散发的余热被用于家庭供暖,在不久的将来,你的网上活动也可能被转化成清洁能源。

 

  “云端”是一个真实存在的地方。你张贴在网上的照片、在社交媒体上留下的生日愿望、下载的电视节目全都存在于一个个巨大的服务器中。这些服务器相互连接,一行行整齐地排列在巨大仓库中,构成数据中心。在瑞典首都斯德哥尔摩,我有机会走进这些巨大的信息迷宫的内部,发现它们不仅仅是装载数据的仓库。它们散发的热量被用于家庭供暖。这一切到底是如何实现的?这一模式是否能够向全球推广,成为技术公司的新收入来源?

 

  热能回收

 

  走进数据中心,你首先会注意到几个特别之处。周围几乎杳无人烟。室内空气凉爽而干燥。到处一尘不染。成排的服务器上有成千上万个指示灯在不停闪烁。天花板上、可移动地板下面,无论朝哪个方向看,到处都有成捆的缆线。然而,最让人无法忽视的却是震耳欲聋的噪音。这是因为电脑工作会发热,为了保持机器的正常运行,需要很多风扇帮助散热。请想象你的笔记本电脑散发的热,而在数据中心有成千上万台电脑相互连接,每天24小时每周7天不停地运行,执行着复杂的运算。

 

  给这些服务器降温主要靠冷水和很多很多的电扇。电扇不断吹入冷空气,同时将热空气排出。但这些通常被直接“浪费”的余热也是一种能源,因此瑞典决定将它们用于家庭供暖。

 

  在斯德哥尔摩,这个独特的供暖项目被称为“斯德哥尔摩数据公园”(Stockholm Data Parks),由市政府、市供暖和制冷机构Fortum Varme和其他多家机构合作经营。当地的各大主要数据中心都参与其中。随着越来越多的企业致力于减少碳足迹和开拓新的收入渠道,更多的数据中心陆续加入进来,其中包括不久前加盟的爱立信公司和服装连锁店H &M的数据中心。

 

  这个将电脑废热转化为供暖热能的过程并不复杂:冷水通过管道进入数据中心,用于冷却从机房抽出的热空气,在这个冷热交换过程之后,冷水变成热水,通过出水管道输送到Fortum的供暖工厂,被用于家庭供暖。

 

  除了瑞典之外,其他一些国家也在尝试回收利用数据中心的废热。在芬兰,从去年开始,一座数据中心的废热被用于一座小城市的供暖。此外,在美国、加拿大和法国也有类似的项目。但是,瑞典决定扩大项目规模,向全国推行这一模式,这将是一次史无前例的实验。

 

  到2018年,斯德哥尔摩数据公园生产的热能可为2500个公寓提供暖气,按计划,到2035年,它将满足斯德哥尔摩整座城市10%的冬季供暖热能需要。瑞典数据中心机构已经在全国各地启动了相似的项目。根据该机构估计,2万个现代住宅公寓的冬季供暖需要10兆瓦电能,而一座普通的某社交媒体数据中心的耗电量就高达120兆瓦。

 

  新创收途径

 

  企业主要出于经济原因参加这一项目。除了能够出售废热换钱,Fortum还免费提供冷却空气需要的冷水。数据服务供应商Interxion的数据中心支持移动游戏应用程序和其他云端软件。对这类公司而言,这一新的盈利渠道的钱途非常可观,为此,Interxion专门修建了一座新的废热收集设施。公司业务开发部负责人马特斯·尼尔森·哈尼(Mats Nilsson Hahne)说:“我们这样做不是为了做慈善。”恰恰相反,公司北欧地区总经理彼得·班克(Peder·Bank)说:“我希望将它发展成第二业务。”

 

  然而,Interxion却愿意和任何有意参加斯德哥尔摩供暖项目的数据中心分享他们的废热收集设施工程设计方案。当被问到,为什么愿意和竞争对手分享技术,班克的回答说明了瑞典人对于气候变暖的普遍态度:“相比竞争还有更重要的事情,这(对抗气候变暖)是全球共同努力的目标。如果能够同时兼顾业务发展和这个更崇高的目标,为什么不?如果这样做能够帮助瑞典吸引更多的投资,为什么不?然后我们才会考虑竞争问题。我认为这样做并不矛盾。毕竟我们都居住在同一个星球上。”

 

  零垃圾国度

 

  在清洁能源利用方面,瑞典堪称全球典范。据斯德哥尔摩气候经理比约恩·雨果森(Bjorn Hugosson)说,这是因为他们国家自然资源匮乏。“我们的化石燃料储量稀少,既没有油井也没有煤矿。”

 

  据世界能源委员会统计,瑞典全国共有2057座水电站,全国40%的电能来自水电,剩余部分大多来自核能和煤炭。瑞典正在逐步淘汰核电,而煤电主要进口自俄罗斯的一座火电站,这家电站计划在未来几年内(2020年前)关闭。瑞典计划在2040年前淘汰全部化石燃料。

 

  此外,瑞典已接近实现“零垃圾”的目标。该国的家庭垃圾回收利用率超过99%,所有垃圾中只有3%最终进入填埋场,70%的垃圾经过燃烧转化成能源。为了满足能源需求,瑞典还会从邻国进口垃圾。

 

  然而,清洁能源利用的桂冠并不属于瑞典,这一殊荣为冰岛所有。冰岛86%的能源来自可再生资源。在天气条件理想的时候,瑞典偶尔也能做到“完全不使用化石燃料”,邻国丹麦由于修建了大量的风电站,一年“完全不用化石燃料”的时间比瑞典更多。事实上,在风电产量高峰期,丹麦还能向邻国出口电能。

 

  基础设施

 

  数据中心供暖项目在瑞典的顺利推广得益于集中式的供暖方式:瑞典政府统一向家家户户供给热水。这种“直接供暖”的模式始于上世纪50年代。当时家庭供暖主要依靠燃油。Forum Varme开始尝试通过热水为医院提供暖气。上世纪70年代的石油危机导致燃油匮乏,瑞典全国逐渐改用热水供暖系统。今天,斯德哥尔摩90%的家庭,约1.2万栋建筑依靠Fortum输送的热水取暖。在最初,烧热水的燃料主要是煤炭,现在改成了生物燃料:该国庞大的林业部门生产剩余的边角碎料。瑞典人习惯于回收利用一切,其中也包括排入下水道的热水。

 

  “居民洗澡后排入下水管道的热水在经过清洁处理后被排入大海。附近的海水因此变得温暖,但鱼儿却不懂得欣赏,”Fortum的公关主任乔纳斯·科勒特(Jonas Collet)说,“30年前,我们意识到这是一种浪费。决定把这些热水重新利用起来。”

 

  所以,如果其他城市想要效仿斯德哥尔摩的做法,它们还需要配套地下管道设施和统一为居民供暖的商业模式。世界各地已经有很多城市拥有了这样的条件,包括美国纽约、加拿大多数城市和冰岛全国。

 

  但是,瑞典的模式也并非万金油。瑞典皇家工程科学院院士博·诺马克(Bo Normark)是多家绿色能源公司的智能电网顾问,他认为,瑞典模式的规模有限,到了一定程度将不再需要数据中心的加入。诺马克说:“人们往往高估对热能的需求。我们最终会达到产热过剩的时候。电能可以出口,热能却不能。这个模式适合斯德哥尔摩是因为这座城市在快速发展,对热能的需求随之增长。”

 

 

  当新的数据中心建成后,它们可以迅速加入供暖计划。斯德哥尔摩将建设4个主要的数据中心公园,全部并入清洁能源网络。这些先进的网络配备了即插即用设施,方便新的公司快速连接冷水供应和热循环系统。第一座公园已经竣工,位于斯德哥尔摩的“硅谷”内(Kista地区)。Interxion等公司的数据中心就位于这座公园内。按计划,未来两年内,斯德哥尔摩还将新建两座新的类似“公园”,参加供暖项目的数据中心只需要入驻公园,连接即插即用设施。

 

  Fortum Varme的数据中心冷却和热回收市场部主任约翰·波耶(Johan Borje)说,“我们正在改变整个行业的经济模式。”此外,在认可该项目的优势后,瑞典联邦政府主动削减了数据中心的电力消费税。瑞典政府不希望给数据中心任何搬迁到欧洲其他国家的理由。

 

  发达国家对数据中心的依赖日益增加,这一需求还在不断增长。没有数据中心,我们所有的智能设备都无法工作,信息将无法流动。这意味着,世界各地还将涌现更多这样的信息处理设施。在维系数字世界运行的同时,它们散发的热量经过回收利用后还可创造更多的清洁能源。

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