Centrul de date devine sursă de energie termică pentru rețeaua de încălzire urbană din Norderstedt

Prin măsuri și proiecte angajate, Stadtwerke Norderstedt avansează exemplar pe drumul decarbonizării conceptelor sale de energie electrică și termică. Unul dintre proiectele curente are ca obiect centrul de date operat de Stadtwerke Norderstedt în locația sa principală și ale cărui capacități sunt în principal închiriate unor terți. La unitățile de răcire utilizate anterior pentru răcirea serverelor au fost adăugate pompe de căldură, care în viitor vor avea o contribuție valoroasă la alimentarea rețelei existente de încălzire urbană din Norderstedt.

Încă un proiect din Norderstedt care subliniază competența și soluțiile inteligente cu care Kraftanlagen sprijină Stadtwerke Norderstedt în tranziția energetică locală. În locația principală a Stadtwerke Norderstedt se află, printre altele, o instalație compactă de cogenerare (CHP) pe bază de gaze naturale, precum și un centru de date performant.

Serverele de mare putere produc foarte multă căldură. Pentru a preveni supraîncălzirea sistemelor informatice sensibile, anterior în centrul de date au fost utilizate trei unități de răcire, care la rândul lor consumau multă energie electrică pentru a genera capacitatea de răcire dorită. Aceasta deoarece închirierea puterii de calcul către întreprinderi făcea necesară eliminarea, în măsura posibilităților, a riscului de cădere a serverelor. Acestor unități de răcire le-au fost adăugate acum pompe de căldură.

De acum pompele de căldură asigură răcirea necesară

Pompele de căldură utilizează căldura generată prin funcționarea serverului folosind ca sursă această energie termică pentru a o face disponibilă ulterior la un nivel de temperatură mai ridicat prin alimentarea cu energie electrică. Ulterior această energie termică este introdusă direct în rețeaua de încălzire urbană din Norderstedt. Astfel ia naștere o „putere de răcire” de 900 kW, care este suficientă pentru a menține serverele la o temperatură de operare suficient de rece. Prin urmare, există un dublu efect: Anterior cantitatea de căldură emanată de servere rămânea nefolosită și era rerăcită, fiind eliberată în atmosferă cu ajutorul unor instalații de răcire (sau al unor răcitoare de masă amplasate pe acoperișul clădirii).

Această energie termică este în prezent alimentată în rețeaua de încălzire urbană din Norderstedt. Astfel a fost instalată încă o componentă importantă pentru decarbonizarea conceptului energetic din Norderstedt.

Avantaj suplimentar al pompelor de căldură: în viitorul apropiat va fi necesară protecția împotriva zgomotului

Înlocuirea sistemului de răcire cu pompe de căldură este extrem de inteligentă pe termen lung și sub un alt aspect. O zonă rezidențială modernă adiacentă sediului Norderstedter Stadtwerke face acum parte din planul urbanistic zonal. Lucrările de construcție pentru acest nou cartier se află de mult în derulare. Drept urmare, cel târziu după finalizarea lucrărilor de construcție vor fi aplicabile alte limite de protecție împotriva zgomotului. În cazul conceptului de răcire anterior din centrul de date, limitele mai stricte de protecție împotriva zgomotului ar fi fost dificil de respectat. Aceasta deoarece anterior mai multe instalații de răcire erau montate pe acoperișul centrului de date. Aceste răcitoare de masă sunt de obicei instalate pe acoperișurile clădirilor pentru a asigura o eliberare controlată a căldurii în mediu. Urmare a unei măsurări prealabile a emisiilor de zgomot a rezultat faptul că, sub aspectul protecției împotriva zgomotului, instalația montată pe acoperiș depășea cu mult valorile limită prevăzute pentru viitor pentru instalațiile din apropierea zonelor rezidențiale.
Astfel, din instalarea pompelor de căldură rezultă încă un dublu avantaj: Aceasta deoarece o înlocuire a răcitoarelor de masă cu o instalație mai silențioasă sau o transformare a acesteia astfel încât să corespundă limitelor de protecție împotriva zgomotului aplicabile ar fi acum obsoletă.

Prin alimentarea energiei termice în rețeaua de încălzire urbană se diminuează producerea anterioară de energie termică pe bază de combustibili fosili din instalații de cogenerare și instalații cu cazane. În perspectivă, dacă se pornește de la generarea de energie electrică din surse regenerabile în viitorul apropiat, astfel se poate ajunge la o răcire absolut neutră din punct de vedere al CO2 a centrului de date, în contextul căreia rezultă energie termică suplimentară pentru alimentarea în rețeaua locală de încălzire urbană.

Colectare și evaluare permanentă a datelor și amortizare rapidă

Stadtwerke Norderstedt operează un sistem de management al energiei certificat conform DIN EN ISO 50001:2018. La proiectare/planificare și implementare are în vedere să întocmească și să respecte un concept de măsurare cuprinzător și inteligent. Acest concept face posibilă utilizarea datelor contorizate pentru a crea evaluări energetice și indicatori care să prezinte eficiența și contribuția adusă la protecția climei.

Pentru 2024 se preconizează alimentarea a 10-12 GWh energie termică în rețeaua de încălzire urbană. Calculele privind eficiența, rentabilitatea și impactul asupra protecției climatice bazate pe progresul actual și datele proiectului arată că astfel se pot evita 2.800 de tone de emisii de CO2 anual. Prognozele privind cheltuielile de exploatare, care iau în considerare eliminarea producerii de energie pe bază de resurse fosile, consumul anterior de energie electrică, necesarul de energie electrică al pompelor de căldură, precum și creșterea emisiilor de CO2 și a prețurilor la energie, promit anual rezultate pozitive remarcabile și o amortizare rapidă a măsurii.

Transferabilitatea acestui concept către alte municipalități și servicii municipale de utilități și către centrele lor de date

În Germania există numeroase centre de date care generează căldură reziduală. În luna februarie existau 522 de astfel de centre la nivel național, ceea ce înseamnă că în Germania există mult mai multe centre de date decât în toate celelalte țări europene. Această căldură reziduală ar putea fi utilizată în mod rațional în multe cazuri. Furnizarea fiabilă a răcirii este de mare importanță în centrele de date certificate și ar trebui rezolvată în colaborare cu municipalitățile și furnizorii de energie pentru a crea sinergii durabile și ecologice.

Centrele de date moderne, cum ar fi cele care deja există sau care sunt planificate în Scandinavia, se confruntă cu provocarea de a satisface tot mai mari cerințe ale utilizatorilor lor. Astfel se ajunge la creșterea necesarului de energie electrică și răcire. Din acest motiv, încă din faza de proiectare/planificare sunt examinate intens posibilele sinergii și interconexiuni energetice. Măsurile deja implementate sau aflate în curs de implementare contribuie la dezvoltarea continuă a know-how-ului și a standardului tehnic actual.

Pentru tranziția termică este esențială completarea sau înlocuirea generării de energie termică pe bază de resurse fosile cu energii din surse regenerabile sau cu căldură reziduală. Numai astfel municipalitățile și landurile pot avansa cu succes pe drumul decarbonizării pentru evitarea încălzirii globale cu 1,5°C.

Perspective pentru o tranziție termică funcțională în Norderstedt și în alte localități

Chiar dacă înlocuirea unităților de răcire cu pompe de căldură se caracterizează din punct de vedere energetic prin reducerea consumului de gaze naturale datorită alimentării cu energie termică din instalații de cogenerare termoficare, care constituie cota cea mai importantă în rețeaua de încălzire urbană, după conversie necesarul de energie electrică va crește. Cu toate acestea, tranziția treptată la energie electrică din surse regenerabile până la 100% este o componentă stabilă a planului de decarbonizare din Norderstedt, ceea ce face ca obiectivul neutralității complete de CO2 să fie atinse tot mai rapid.

CONCLUZIE: Dacă toate cele peste 500 de centre de date existente în prezent în Germania ar fi răcite cu ajutorul tehnologiei moderne a pompelor de căldură, acest lucru ar avea un impact enorm asupra decarbonizării.

Kraftanlagen: partenerul dumneavoastră pentru optimizarea energetică a centrelor de date!