Datakeskuksen hukkalämpö – avain alueellisiin energiaratkaisuihin
Datakeskusten hukkalämmöt sisältävät paljon potentiaalia, jota voidaan hyödyntää alueellisissa energiaratkaisuissa osana vihreää siirtymää ja fossiilitonta energiantuotantoa. Datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntäminen on kiertotalousratkaisu, joka tuottaa hyötyjä datakeskusten lisäksi energiayhtiöille ja yhteiskunnalle.
Miksi datakeskukset tuottavat hukkalämpöä?
Datakeskukset tuottavat hukkalämpöä suuren jäähdytystarpeensa takia. Konesalien ja palvelintilojen ICT-järjestelmät, kuten palvelimet, tallennusjärjestelmät ja verkkolaitteet, tarvitsevat paljon sähköenergiaa, mikä muuttuu käytön aikana lämmöksi.
Korkeat lämpötilat voivat vahingoittaa datakeskuksen herkkiä laitteita, ja siksi datakeskuksia on jäähdytettävä. Jäähdytys tuottaa hukkalämpöä eli ylimääräistä energiaa. Perinteisesti tämä lämpö on päästetty hukkaan ilman hyötykäyttöä.
Swecon datakeskusasiantuntijat auttavat ottamaan vapaa-, ilma- ja nestejäähdytyksen tuottamat hukkalämmöt talteen ja siirtämään ne energiatehokkaasti alueelliseen lämmöntuotantoon.
Datakeskuksen hukkalämpöjen hyödyntäminen voi olla pakollista
Kaikkien kokonaisteholtaan yli 1 MW:n datakeskusten on hyödynnettävä hukkalämmöt tai osoitettava kustannus-hyötyanalyysillä, ettei hukkalämpöjen hyödyntäminen ole teknisesti tai taloudellisesti toteutettavissa. Lue lisää Energiaviraston sivuilta tai kysy lisätietoja!
Minkälaisella teknologialla datakeskusten hukkalämmöt otetaan talteen?
Datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntäminen vaatii teollisen lämpöpumppujärjestelmän. Kuuma ilma tai jäähdytysvesi siirretään datakeskuksen jäähdytysjärjestelmästä lämpöpumpuille ilma-vesilämmönvaihtimilla.
Lämpöpumppujen avulla datakeskuksen jäähdytyksestä syntyvän hukkalämmön lämpötilaa (30–40 °C) nostetaan korkeammaksi (60–115 °C), jotta lämpöenergiaa voidaan hyödyntää kaukolämmön tuotannossa. Lämpöenergian varastoimisessa voidaan käyttää tukena sähkökattiloita.
Lue lisää datakeskusten energiankierrätysratkaisuista!
Minkälaisia hyötyjä datakeskusten hukkalämpöjen talteenotto tuottaa?
Kun datakeskuksissa syntyvät hukkalämmöt otetaan talteen, lämpöenergiaa voidaan hyötykäyttää alueellisissa energiaratkaisuissa, kuten kaukolämpöverkoissa. Se tuottaa hyötyjä datakeskustoimijoille, energiayhtiöille ja laajemmin yhteiskunnalle:
- Datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntäminen on olennainen osa datakeskusten energiatehokasta toimintaa ja hiilijalanjäljen pienentämistä. Kun datakeskuksen hukkalämmöt saadaan hyötykäyttöön, datakeskuksen energiatehokkuus (PUE-luku) paranee ja hiilidioksidipäästöt vähenevät, mikä tukee datakeskustoimijoiden ESG-tavoitteita.
Lue lisää datakeskusten hiilijohtamisesta!
- Datakeskusten hukkalämmöt ovat fossiilitonta lämpöenergiaa, jonka hyötykäyttö kaukolämpöverkoissa vähentää kaukolämmön tuotannon hiilidioksidipäästöjä. Datakeskusten hukkalämmöillä voidaan korvata esimerkiksi polttavaa lämmöntuotantoa. Lisäksi datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntäminen vähentää energiayhtiöiden tarvetta rakentaa uusia tuotantolaitoksia.
Lue lisää energiamurroksen kilpailueduista datakeskuksille!
- Datakeskus tuottaa hukkalämpöä tasaisesti vuoden jokaisena päivänä, joten hukkalämpöjen hyötykäyttö tukee ja tasapainottaa vaihtelevampaa uusiutuvan energian tuotantoa.
- Hukkalämpöjen hyödyntäminen muuttaa datakeskuksen jäähdytyskulut tulonlähteeksi.
Sweco – Asiantuntija datakeskuksen hukkalämpöjen hyödyntämiseen
Swecon datakeskusasiantuntijoilla on laaja kokemus datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntämisestä Suomessa ja Pohjois-Euroopassa. Tunnemme hukkalämpöjen hyödyntämisen koko arvoketjun, mikä tarkoittaa arvokasta referenssitietoa ja kokemusta uusimmista jäähdytysratkaisuista sekä energian kierrätys-, talteenotto- ja varastointiteknologioista.
Datakeskustoimijat ja energiayhtiöt saavat Swecolta apua koko prosessin läpiviemiseen ja kumppanuuksien rakentamiseen. Huomioimme datakeskuksen hukkalämpöjen hyödyntämismahdollisuudet ja kaukolämpöverkon saatavuuden hankkeen kaikissa vaiheissa.
Usein kysytyt kysymykset datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntämisestä
Miten datakeskusten hukkalämpöjä voidaan hyödyntää?
Tyypillisin ja kannattavin tapa datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntämiseen on lämmön siirtäminen olemassa olevaan kaukolämpöverkkoon, joka sijaitsee enintään kahden kilometrin päässä datakeskuksesta. Hukkalämpöjen hyödyntämisen takia kaukolämpöjärjestelmät ovat tärkeä kilpailuetu datakeskusten sijaintipaikkavalinnoissa Suomelle ja monille muille Euroopan maille.
Tulevaisuudessa datakeskusten hukkalämpöjä on mahdollista hyödyntää muussakin teollisuudessa, kuten ruuantuotannossa ja biotaloudessa.
Tutustu Swecon toteuttamiin datakeskusten hukkalämpöjen kierrätysratkaisuihin!
Miten paljon hukkalämpöä datakeskukset tuottavat?
Datakeskusten hukkalämpöpotentiaali on suuri, koska datakeskukset muuttavat lähes kaiken kuluttamansa sähköenergian hukkalämmöksi. Yksi datakeskus voi tuottaa hukkalämpöä tuhansien tai jopa kymmenien tuhansien kotitalouksien tarpeisiin. Esimerkiksi 100 MW:n datakeskus tuottaa kaukolämpöä noin 80 000 kotitalouden käyttöön.
Parantaako hukkalämpöjen talteenotto datakeskuksen energiatehokkuutta?
PUE-mittari (Power Usage Effectiveness) kertoo datakeskuksen energiatehokkuudesta, mutta ERE-mittari (Energy Reuse Effectiveness) huomioi lämmön talteenoton hyödyt vieläkin paremmin. Datakeskuksen hukkalämpöjen kierrätys laskee datakeskuksen kokonaisenergiankulutusta merkittävästi.
Vaarantaako hukkalämpöjen talteenotto datakeskuksen jäähdytyksen?
Datakeskuksen palvelimien ja muiden laitteiden jäähdytys on energiankierrätysjärjestelmän suunnittelussa ehdoton prioriteetti. Swecon jäähdytysjärjestelmien asiantuntijat varmistavat, että lämmön talteenotto- ja jäähdytysjärjestelmät toimivat kokonaisuutena niin, että jäähdytys aktivoituu automaattisesti silloinkin, kun lämmön talteenotto keskeytyy.
Verne Global Finlandin The Air
Verne Global Finlandin The Air on Pohjoismaiden ensimmäinen ilmastoneutraali datakeskus. Datakeskuksen jäähdytyksestä syntyvä hukkalämpö otetaan talteen ja siirretään Vantaan alueen kaukolämpöverkkoon joustavan ja skaalautuvan energiankierrätysjärjestelmän avulla.
Borealis Data Centerin hukkalämmöt Kajaanin kaukolämpöverkkoon
Swecon suunnittelema nestejäähdytysjärjestelmä sekä lämpöpumppu-, sähkökattila- ja energiavarastointiratkaisut mahdollistavat datakeskuksen hukkalämpöjen hyödyntämisen Loisteen kaukolämpöverkossa Kajaanissa. Sweco toimi myös energiayhtiö Loisteen EPCM-kumppanina.
Kirkkonummen datakeskus
Datakeskuksen suunnittelussa Kirkkonummella korostui alusta lähtien hukkalämpöjen hyödyntämismahdollisuus alueellisessa kaukolämmön tuotannossa. Datakeskuksen hukkalämmöt toimivat korvaavana energianlähteenä ja mahdollistavat Fortumin kivihiilivoimalan sulkemisen.
Tarvitseko luotettavan kumppanin datakeskussuunnitteluun?
Antti-Jussi Laine
Data Centre Business Lead