數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要的底層支撐,，伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為“十四五”規(guī)劃的重點發(fā)展方向,，數(shù)據(jù)中心也迎來了發(fā)展的黃金時代，但數(shù)據(jù)中心是碳排放大戶,，在“3060”雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的背景下,，如何構(gòu)建低碳、零碳,，甚至是“負(fù)碳”數(shù)據(jù)中心成為整個IDC產(chǎn)業(yè)上下游共同關(guān)注的焦點話題,。

自2019年初，工信部等三部門聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心的指導(dǎo)意見》以來,，在發(fā)改委,、工信部、能源局等多個部門發(fā)布的包括《關(guān)于進(jìn)一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》等在內(nèi)的多份全國性及地方性政策文件中均提及,，要推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè),。

IDC上下游企業(yè)層面，無論是IDC服務(wù)商,，還是設(shè)備廠商,，都積極響應(yīng)國家號召，投身綠色技術(shù)研發(fā),、應(yīng)用,，為“碳中和”盡一份力。

余熱回收的必要性

設(shè)備散熱作為數(shù)據(jù)中心電力消耗之一,，也是數(shù)據(jù)中心PUE產(chǎn)生的根本源頭,，降低設(shè)備熱功耗一直是眾多廠商努力研發(fā)的一個方向，但就目前技術(shù)而言,，實現(xiàn)設(shè)備完全不散熱簡直是“天方夜譚”,。

基于此，如果能將設(shè)備產(chǎn)生的熱量回收,，加以利用,，進(jìn)而減少生活中供熱的碳排放，也可為“雙碳”宏偉目標(biāo)貢獻(xiàn)一份力量,。

可能看到這里您會覺得：我數(shù)據(jù)中心應(yīng)用純綠電的話,，已經(jīng)實現(xiàn)了“零碳”數(shù)據(jù)中心了,，為何還要“多此一舉”利用余熱回收，變相降低“碳排放”呢,？

即使數(shù)據(jù)中心已經(jīng)可以做到純綠電供電,，筆者認(rèn)為，還是有必要利用余熱回收,，收集熱量,。具體好處可總結(jié)為兩點。

一方面,，回收的熱量可用作生活熱水,、供暖等生活供熱，從而降低這些生活供熱的碳排放,，為整個社會的碳中和作出貢獻(xiàn),，彰顯企業(yè)社會責(zé)任心；

另一方面,，回收的熱量可以進(jìn)行銷售,，平攤數(shù)據(jù)中心運營成本，以現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心逐漸規(guī)?；?，超大型數(shù)據(jù)中心逐步增多的趨勢看，甚至有可能為數(shù)據(jù)中心帶來盈利,。

綜上,，筆者認(rèn)為，無論數(shù)據(jù)中心是否應(yīng)用純綠電,，是否已經(jīng)成為“零碳”數(shù)據(jù)中心,，都應(yīng)應(yīng)用余熱回收技術(shù)，在“零碳”數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上,，打造“負(fù)碳”數(shù)據(jù)中心,，助力其他行業(yè)實現(xiàn)“碳中和”。

余熱利用市場前景廣闊

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器在運行的過程中,，產(chǎn)生大量的余熱,，這些余熱有著易提取、熱源充足等特點,，利用熱泵技術(shù)將數(shù)據(jù)中心余熱回收利用,，在數(shù)據(jù)中心有著廣泛的應(yīng)用前景，尤其是在我國北方地區(qū),，可有效幫助用戶降低用熱成本。據(jù)粗略統(tǒng)計,，按現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心規(guī)模計算,，我國北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心的可回收余熱總量約 10GW,，理論上可支持3億平方米建筑供暖。

但目前來看,，我國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用情況并不理想,。目前我國大約有8萬座數(shù)據(jù)中心，絕大部分余熱直接排向空氣,，浪費巨大,。據(jù)統(tǒng)計，目前利用余熱回收技術(shù)回收余熱加以利用的數(shù)據(jù)中心僅有阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心,、騰訊天津數(shù)據(jù)中心,、中國電信重慶云計算基地、萬國數(shù)據(jù)北京三號數(shù)據(jù)中心,，以及即將投產(chǎn)的UCloud優(yōu)刻得烏蘭察布云計算中心等寥數(shù)家數(shù)據(jù)中心,。

其中，據(jù)UCloud提供數(shù)據(jù)顯示,，UCloud優(yōu)刻得烏蘭察布云計算中心項目每年可回收廢熱78000GJ,，每年減少二氧化碳排放7380噸，相當(dāng)于種植了40萬棵樹,。而據(jù)統(tǒng)計,，騰訊天津數(shù)據(jù)中心，一期余熱回收項目,，每年也可減少能耗標(biāo)煤達(dá)525噸,，相當(dāng)于減少1310噸二氧化碳排放量，等效于種植7.2萬棵樹,。通過數(shù)據(jù)可以看出,，利用余熱回收技術(shù)可實現(xiàn)的節(jié)能減排的體量，非?？捎^,。

不過，現(xiàn)階段我國IDC行業(yè)的節(jié)能重點主要集中在“前端”上,，如：綠電的應(yīng)用,、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排、IT系統(tǒng)的降耗等方面,，余熱回收利用往往被忽視,。伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)量都呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,。更大規(guī)模,、更多數(shù)量的數(shù)據(jù)中心建設(shè)，將有更多的設(shè)備,，產(chǎn)生更多的余熱,，這些余熱如果能被加以利用,，不僅推動了數(shù)據(jù)中心“碳中和”進(jìn)程，還能為其他行業(yè)“碳中和”貢獻(xiàn)一份力量,。

從近期出臺的眾多政策性文件不難看出,，國家對數(shù)據(jù)中心的節(jié)能要求定會越來越高，筆者關(guān)注到,，北京市發(fā)展和改革委員會（簡稱北京發(fā)改委）近期發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》（簡稱《規(guī)定》）中指出,，“數(shù)據(jù)中心應(yīng)當(dāng)充分利用自然冷源，通過自用,、對外供熱等方式加強余熱資源利用,。”不僅于此，在對《規(guī)定》的解讀中,，北京發(fā)改委更是明確指出了“鼓勵數(shù)據(jù)中心充分利用機柜余熱等技術(shù),。”就數(shù)據(jù)中心而言，余熱回收作為之前并不被行業(yè)重視的一個“碳中和”手段,，在政策大趨勢的引導(dǎo)下,，將獲得更多關(guān)注，市場發(fā)展前景廣闊,。

余熱回收任重道遠(yuǎn)

現(xiàn)階段,，我國數(shù)據(jù)中心余熱回收之所以應(yīng)用不算廣泛主要可以從兩個方面來看：

觀念層面，就像前文提到的,，現(xiàn)階段,，大多國內(nèi)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)研究方向還主要集中在制冷設(shè)備性能能效提升、冷熱源技術(shù)方案優(yōu)化,、可再生能源及自然冷源利用等方面,。且在政策層面，我國尚未發(fā)布數(shù)據(jù)中心余熱利用相關(guān)的規(guī)范及指導(dǎo)方案,，數(shù)據(jù)中心余熱利用的質(zhì)量和規(guī)格參差不齊,，這也一定程度上增加了余熱回收在數(shù)據(jù)中心普及的難度。

應(yīng)用層面,。首先,，現(xiàn)階段余熱回收利用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一次性投資成本較大，投資回收期長,，一般在3-5年以上,，且安裝相應(yīng)設(shè)備需要企業(yè)部分停工停產(chǎn)，延長項目交付周期,，影響數(shù)據(jù)中心交付周期,，進(jìn)而可能影響經(jīng)濟(jì)效益。

其次，余熱回收系統(tǒng)安全運維較復(fù)雜,。對數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定性要求較高的行業(yè)（如金融行業(yè)）來說,，增加數(shù)據(jù)中心余熱回收設(shè)備，不僅對此業(yè)務(wù)部署沒有益處,，反而還有可能提升出現(xiàn)故障的概率，故障損失修復(fù)帶來的影響足以抵消長期節(jié)能帶來的收益,。

再次,，回收的余熱理想化應(yīng)用場景主要為生活供熱，而數(shù)據(jù)中心大多建設(shè)在離市區(qū)人口密集區(qū)較遠(yuǎn)的地方,，余熱消納應(yīng)用場景不多,，要建設(shè)長途運輸管道等設(shè)備又將加大投資成本，這也是現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心為普及余熱回收利用技術(shù)的一大原因,。

同時,，值得注意的是，現(xiàn)階段大多數(shù)據(jù)中心采用風(fēng)冷降溫,，相較于液冷數(shù)據(jù)中心,，風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心余熱收集及運輸難度較大，成本較高,。從技術(shù)角度看,，風(fēng)冷系統(tǒng)攜帶熱量介質(zhì)為空氣，存在余熱流動緩慢,、不適合長距離運輸,、品味低等缺陷，需要鋪設(shè)更大的管道,，投資成本高,，且回收利用率低；液冷系統(tǒng)攜帶熱量介質(zhì)為冷卻液,，流動性強,、品味較高、方便運輸,，相對于風(fēng)冷系統(tǒng),，投資成本較低，利用率較高,，更適合余熱回收利用,。

放眼國際，歐美各國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的成功經(jīng)驗或許可為我國數(shù)據(jù)中心余熱回收提供些許經(jīng)驗,。歐美各國在數(shù)據(jù)中心余熱回收利用方面已有“固定模式”,。早在2010年，歐美地區(qū)就有國家開始回收數(shù)據(jù)中心余熱用于市政供暖，特別是氣候較冷的北歐國家,，如瑞典,、丹麥、芬蘭等國,，其余熱回收利用產(chǎn)業(yè)鏈完整,，擁有專業(yè)從事數(shù)據(jù)中心余熱回收的節(jié)能服務(wù)公司，在取熱效果,、熱能輸送等方面具有全球領(lǐng)先的技術(shù),，已展現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)效益。出售余熱甚至成為某些IDC運營商的固定收入來源,，比如,，聯(lián)合愛迪生公司銷售的熱量為0.07美元/千瓦時，其 1.2 mw數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的余熱可帶來每年超過35萬美元的收入,，這對運營商而言是非常高的財務(wù)激勵,。除此之外，像蘋果,、IBN,、谷歌等歐美巨頭公司運營的數(shù)據(jù)中心也均有余熱回收利用的成功案例供我國IDC運營商參考借鑒。

總體而言,，雖然現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用相應(yīng)政策文件較少,，但筆者相信，隨著數(shù)據(jù)中心碳中和進(jìn)程的推進(jìn),，政策方面定會有相應(yīng)的傾斜（如增加余熱利用技術(shù)在《綠色數(shù)據(jù)中心評價指標(biāo)體系》中的得分權(quán)重,；將最新的余熱利用技術(shù)和產(chǎn)品納入國家綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品目錄》中；對投資建設(shè)余熱回收設(shè)備的數(shù)據(jù)中心予以相應(yīng)的資金,、補貼支持等）,。

技術(shù)層面，隨著余熱回收技術(shù)不斷更迭,，系統(tǒng)穩(wěn)定性,、建設(shè)成本等方面不斷優(yōu)化，筆者相信,，會有越來越多的數(shù)據(jù)中心運營商關(guān)注余熱回收技術(shù),，而這些運營商的關(guān)注也會促進(jìn)余熱回收技術(shù)廠商進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)改良，為數(shù)據(jù)中心“量身定制”一套專用的余熱回收系統(tǒng),，形成“良性循環(huán)”,。

最后，用一句話總結(jié)我國數(shù)據(jù)中心余熱回收技術(shù)應(yīng)用：“道阻且長,，行則將至,。”