Serwerownia zamiast ciepłowni. Politechnika Wrocławska ogrzeje miasto

Centra danych zużywają gigantyczne ilości energii, z której większość bezpowrotnie ucieka do atmosfery w postaci ciepła odpadowego. Politechnika Wrocławska postanowiła to zmienić. Dzięki nowatorskiemu projektowi, ciepło generowane przez uczelniane superkomputery nie będzie już marnowane – ma trafić wprost do wrocławskiej sieci ciepłowniczej, ogrzewając miejskie budynki.

Wrocławska uczelnia oraz spółka Kogeneracja z Grupy PGE podpisały list intencyjny, który otwiera drogę do rewolucyjnego projektu z zakresu efektywności energetycznej. Ciepło odpadowe, generowane przez infrastrukturę IT Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego (WCSS), zamiast trafiać do atmosfery, zostanie skierowane bezpośrednio do miejskiej sieci ciepłowniczej.

To rozwiązanie ma pokazać, że transformacja energetyczna to nie tylko budowa nowych farm wiatrowych i fotowoltaicznych, ale też maksymalne wykorzystanie energii, którą już mamy na wyciągnięcie ręki.

REKLAMA

Wyzwanie dla klimatu

Centra przetwarzania danych generują temperatury, które wymagają potężnych systemów chłodzenia. Zazwyczaj ten „efekt uboczny” w postaci gorącego powietrza jest po prostu wypuszczany przez wentylatory na zewnątrz. Politechnika Wrocławska we współpracy z lokalnym dostawcą energii postanowiła przełamać ten schemat.

Ciepło odpadowe z superkomputerów pracujących w WCSS zostanie odebrane bezpośrednio u źródła. Przy użyciu nowoczesnych technologii (np. przemysłowych pomp ciepła) temperatura czynnika grzewczego zostanie podniesiona do poziomu wymaganego przez miejską sieć. Gotowa energia zasili system ciepłowniczy zarządzany przez Kogenerację S.A., trafiając do kaloryferów mieszkańców Wrocławia.

Potrójny zysk: Ekologia, ekonomia i nauka

Zgodnie z założeniami projektu, odzysk ciepła ma przyczynić się do obniżenia kosztów eksploatacyjnych związanych z klimatyzacją i chłodzeniem obiektów uczelnianych, a miasto zyskać tańsze, lokalne źródło energii, niezależne od wahań cen surowców na rynkach światowych.

Jednocześnie przewiduje się ograniczenie emisji CO2, co ma wspierać realizację celów polityki klimatycznej oraz założeń zrównoważonego rozwoju miasta.

Wskazano również, że uczelnia dzięki realizacji projektu może zdobyć doświadczenie w zakresie projektowania, budowy i eksploatacji centrów przetwarzania danych, w tym obiektów wykorzystujących systemy HPC oraz węzły sztucznej inteligencji. Wrocław ma tym samym umocnić swoją pozycję jako jeden z liderów innowacji GreenTech w Polsce, pokazując, jak nauka może bezpośrednio wspierać tkankę miejską.

Technologia odzysku ciepła z centrów danych

Odzysk ciepła z centrów danych polega na przechwytywaniu energii cieplnej powstającej podczas pracy serwerów i jej dalszym wykorzystaniu w systemach ciepłowniczych. Proces ten opiera się na zaawansowanej inżynierii termicznej. Zamiast schładzać serwery wyłącznie powietrzem, nowoczesne systemy IT na uczelni wykorzystują instalacje cieczowe. Woda lub specjalny glikol odbierają ciepło bezpośrednio z procesorów i układów scalonych, rozgrzewając się do wysokich temperatur.

Następnie, przy użyciu systemów pomp ciepła oraz wymienników termicznych, to precyzyjnie odzyskane ciepło jest podnoszone do parametrów wymaganych przez miejski system ciepłowniczy i wtłaczane do rurociągów. Zamiast spalać dodatkowy węgiel czy gaz w elektrociepłowni, miasto wykorzysta energię, która i tak już została zużyta przez naukowców do obliczeń.

REKLAMA

Rozwiązania stosowane w Europie

Podobne technologie są już wdrażane w krajach europejskich, w tym w Skandynawii i Holandii. W tych regionach ciepło z centrów danych jest wykorzystywane jako jedno ze źródeł zasilania miejskich systemów grzewczych.

Rozwój sektora ICT sprawia, że infrastruktura cyfrowa jest coraz częściej postrzegana jako potencjalne, stabilne źródło ciepła niskoemisyjnego dla miast.

Znaczenie projektu dla transformacji energetycznej

Inicjatywa wpisuje się w cele strategiczne PGE, obejmujące dekarbonizację oraz poprawę efektywności energetycznej systemów ciepłowniczych.

Projekt odpowiada również na rosnące znaczenie sektora ICT jako źródła ciepła odpadowego, które dotychczas było w dużej mierze niewykorzystywane. Współpraca wrocławskiej uczelni technicznej z Grupą PGE ma szansę stać się wzorcowym modelem biznesowym i technologicznym dla całego kraju.

Ośrodki akademickie i aglomeracje posiadające rozbudowaną infrastrukturę IT oraz sieci ciepłownicze stoją przed ogromną szansą na wdrożenie podobnych gospodarek obiegu zamkniętego.

Serwerownie jako elektrociepłownie przyszłości

Wrocławski projekt doskonale wpisuje się w najnowsze trendy unijne, m.in. dyrektywę o efektywności energetycznej (EED), która nakłada na operatorów dużych centrów danych obowiązek analizy i wdrażania systemów odzysku ciepła.

Inicjatywa Politechniki Wrocławskiej udowadnia, że transformacja energetyczna nie musi opierać się wyłącznie na budowie wielkich farm wiatrowych czy fotowoltaicznych. Czasami najczystsza energia to ta, którą już mamy na wyciągnięcie ręki – w tym przypadku, wewnątrz uczelnianych serwerów. Wrocław przeciera szlaki, którymi w najbliższych latach będą musiały pójść kolejne polskie metropolie i ośrodki akademickie.