Gelecekteki Avrupa Enerji Sistemlerinde Veri Merkezleri: Enerji Verimliliği, Entegrasyon ve Politika

Özet

Nihai kullanım verimliliği, talep tarafı yanıtı ve farklı enerji vektörlerinin birleştirilmesi gelecekteki yenilenebilir enerji sistemlerinin önemli yönleri. Veri merkezi sayısındaki artış elektrik talebini artırıyor ve yeni bir elektrik yoğun sanayi yaratıyor. Veri merkezleri ve enerji kullanımı çalışmaları şimdiye kadar esas olarak enerji verimliliğine odaklanmıştı. Makale talep yanıtı ve atık ısı kullanımı yoluyla veri merkezlerinin enerji sistemi entegrasyonu potansiyelinin değerlendirmesini ve ilgili AB politikalarının incelemesini sunuyor. Atık ısı kullanımı esas olarak yakında bölgesel ısıtma olan veri merkezleri için bir seçenek.

Atık ısı çıkış sıcaklığı soğutma teknolojisine bağlı: hava soğutma tipik olarak 25-35 °C, sıvı soğutma 60 °C'ye kadar ve yeni iki fazlı sistemler 90 °C'ye kadar veriyor. Dördüncü nesil bölgesel ısıtma 45 ile 55 °C besleme sıcaklıklarıyla çalışabiliyor. Stockholm Data Parks birkaç veri merkezini atık ısılarını DH şebekesi için yükselten merkezi bir ısı pompası istasyonu etrafında bir araya getiriyor ve DH şirketinin tek bir operatöre bağımlılığını azaltıyor. ERE = (Toplam enerji − Yeniden kullanılan enerji)/BT enerjisi olarak tanımlanıyor (PUE = Toplam enerji/BT enerjisi); atık ısı kullanımını yakalamak için PUE yerine öneriliyor.

Talep tarafında Avrupa Komisyonu AB-28 veri merkezi elektrik kullanımını 2015'te 78 TWh olarak, yani toplam AB elektrik kullanımının %2,5'ine eşdeğer olarak tahmin etti. Yılda yaklaşık 500 GWh kullanan ve 60 MW olan Danimarka veri merkezlerinin 22 MW talep yanıtı sağlayabileceği, Avrupa veri merkezlerinin 2030'da 10 GW'tan fazla talep yanıtı sağlayabileceği tahmin ediliyor. Analiz, talep yanıtı ve enerji sistemi entegrasyonu için hatırı sayılır bir potansiyel olduğunu gösteriyor.

Yazarlar AB politikasının (Ecodesign, Davranış Kuralları, vergi muafiyetleri) şu ana kadar sopalar yerine havuçlara dayandığı sonucuna varıyor; AB'de bu tür politikalar başlangıç aşamasında ve esas olarak gönüllü Davranış Kuralları ve Ecodesign Direktifi kriterleriyle enerji verimliliğine odaklı. Sınırlar: politika ve potansiyel analizi; potansiyel tahminleri varsayımlara dayanıyor ve ölçülmüş bir uygulama sonucu değil.

Öne çıkan noktalar

1. Atık ısı çıkış sıcaklığı soğutma teknolojisine bağlı: hava soğutma tipik olarak 25-35 °C, sıvı soğutma 60 °C'ye kadar, yeni iki fazlı sistemler 90 °C'ye kadar.
2. Dördüncü nesil bölgesel ısıtma 45 ile 55 °C besleme sıcaklıklarıyla çalışabiliyor.
3. Stockholm Data Parks birkaç veri merkezini atık ısılarını DH şebekesi için yükselten merkezi bir ısı pompası istasyonu etrafında bir araya getiriyor.
4. ERE = (Toplam enerji − Yeniden kullanılan enerji)/BT enerjisi; PUE = Toplam enerji/BT enerjisi; atık ısı kullanımını yakalamak için PUE yerine ERE öneriliyor.
5. Avrupa Komisyonu AB-28 veri merkezi elektrik kullanımını 2015'te 78 TWh, yani toplam AB elektrik kullanımının %2,5'i olarak tahmin etti.
6. Yılda yaklaşık 500 GWh kullanan ve 60 MW olan Danimarka veri merkezlerinin 22 MW talep yanıtı sağlayabileceği, Avrupa veri merkezlerinin 2030'da 10 GW'tan fazla talep yanıtı sağlayabileceği tahmin ediliyor.

Tasarımda kullanımı

• Atık ısı satışında çıkış sıcaklığını soğutma teknolojisine göre belirleyin (hava 25-35 °C, sıvı 60 °C'ye kadar, iki fazlı 90 °C'ye kadar) ve bölgesel ısıtma nesline (4G için 45-55 °C) göre ısı pompası gereksinimini kontrol edin.
• Isı yeniden kullanımını PUE yerine ERE ile raporlayın; PUE ısı yeniden kullanımını yakalamaz.
• Talep tarafı yanıtı için yedek jeneratör ve batarya kapasitesini şebeke hizmeti olarak değerlendirin ve iş yükünü zamansal veya mekânsal kaydırma seçeneğini planlayın.

Kimler okumalı

Veri merkezlerinin enerji sistemi entegrasyonunu (atık ısı, talep yanıtı) ve AB politikasını değerlendiren planlamacılar ve politika uzmanları.

Belgenin bölümleri

1. Giriş
2. Veri merkezi enerji talebi tahminleri
3. Enerji verimliliği
4. Atık ısı kullanımı (çıkış sıcaklıkları, bölgesel ısıtma, ERE, Stockholm Data Parks)
5. Talep tarafı yanıtı (zamansal ve mekânsal iş yükü kaydırma, yerinde bataryalar ve jeneratörler)
6. AB politika ortamı (Ecodesign, Davranış Kuralları, vergi muafiyetleri)
7. Sonuçlar

İlgili standartlar

• EU Code of Conduct for Data Centres
• EU Ecodesign Regulation (servers and storage)

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Carolina Koronen; Max Åhman; Lars J Nilsson

Yayıncı

Energy Efficiency (Springer Science and Business Media LLC)

Yıl

2019

Cilt

13

Sayı

1

Sayfalar

129-144

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.1007/s12053-019-09833-8

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

doi.org

Künye