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打造绿色标杆,腾讯云数据中心余热回收试点成效显著
来源: | 作者:haoyanglengdong | 发布时间: 152天前 | 251 次浏览 | 分享到:

   双方就余热回收在数据中心落地的可行性及行业推广做了深入探讨。杜日生先生表示,目前数据中心对于余热回收的应用还不足够多,如何利用好现有资源或再生资源都是我们从业者需要思考的问题。腾讯数据中心能在一个超大型数据中心率先尝试余热回收,并稳定运行两个采暖季,这是非常难得的,也是我们行业内非常需要推广的典型案例。

   腾讯华北数据中心负责人韩建军表示,在天津滨海园区落地的余热回收项目只是我们向绿色数据中心进发的一小步,未来我们还将落地余热回收项目二期及三期,向能耗数据可视化,能耗管理智能化,节能措施先进化的方向发展,并将数据中心更多的废热输送出去。

   腾讯天津滨海数据中心余热回收项目于2019.10月落地,历时一年半时间,经历2020与2021两个采暖季,现试点项目已完全实现园区9000平米的办公楼区域市政0采暖费目标,一期工程全面结束。

  项目实测结果显示,一期余热回收项目每年可减少能耗标煤量达525吨,相当于减少1310吨二氧化碳排放量,等效于种植7.2万棵大树。

  本次余热试点主要回收数据中心冷冻水回水余热进行二次回收利用,代替传统市政供热设施,为园区的办公场所提供冬季热源,从而达到减少煤炭等燃料的燃烧来控制二氧化碳排放。

具体的实施原理是,选取园区DC1栋冷冻系统末端回水为取水口,通过园区内一段地埋管道输送至办公楼冷机房内,通过办公楼冷机房内的循环水泵,将20℃冷冻回水送至磁悬浮热泵机组,采用“磁悬浮”技术结合成熟的离心压缩机技术,将高温高压的蒸汽与用热端进行换热,释放热量,而冷却后的15℃回水通过热泵机组再次送至DC1栋机房进行循环利用,此过程不仅实现了办公区域采暖需求,同时为数据中心带来节能收益。

 天津腾讯数据中心余热回收原理图

当前,项目仅回收了DC1栋数据中心1/10余热用于办公楼供暖,若将腾讯天津数据中心全部余热进行回收利用,按照这套方案,热量用于采暖可覆盖的面积达到 46 万平方米,如果用于家庭采暖,可满足 5100 多户居民的用热需求。减排二氧化碳量达5.24 万吨,碳排放当量约为种植286.4 万棵大树。

若考虑全年余热回收,将夏季回收热用于民用热水及周边公建需求,冬季将数据中心全部热源用于民用采暖,同时,采用此方案将减少制冷系统部分运行费用及园区办公楼采暖费用,累加售卖出去的余热费用,收益将极为可观。

天津腾讯数据中心2021年热泵机组单月实测制热量

该项目已经于2019年10月正式落地,通过一年多的时间记录,每年办公区域制热量近4000GJ,采暖费用可节省40万元,余热回收整体收益(包含制热带来成本收益、节水收益、冷机节电收益、热泵机组耗电成本)为42.4万元。同时办公区域的冬季温度更加舒适且可控。改造后余热回收的节能及成本分析,已经充分验证余热回收项目在数据中心可持久推广的技术可行性。

表1.天津腾讯数据中心余热回收节能分析

热泵机组

耗电量

冷机节电量

节水量

热泵机组

制热量

20W度

20W度

1200吨

4000GJ

成本

成本

成本

成本

13.3W

13.7W

1W

41W


虽然余热回收技术已经在多个行业内成熟应用,但在一个在线运行超过十年,服务器稳定运行超10万台的大型数据中心的运用尚属首例,余热回收的流程并不复杂,但是其核心的关键点在于如何在支持数据中心稳定安全运行的前提下实现余热的科学回收,此过程中依靠腾讯专业工程师对数据中心及余热回收两套系统的深入分析,对施工安装中可能发生的安全风险提前做好应急预案,对可能影响数据中心安全运行的故障点做好隔离与应急措施,并对如何确保冬季供暖及数据中心运行双向安全的基本目标提前规划出备份系统。

当前在腾讯滨海数据中心落地项目属于第一期,智能化程度有进一步提升空间,在第二期项目中,我们将通过安装智能化的传感设备自动采集数据,搭建数据中心能耗管理平台,充分利用各项数据,更准确指导在数据中心安全且节能的运行工况下,依然能将余热安全输送至公共区域采暖,科学提高余热利用率,让数据可视化,让节能可视化,希望可以辅助更多高能耗企业快速实现节能降耗的目标。

在完成一二期以后,未来,我们希望联合政府及相关单位共建一座低碳能源站,将园区内高能耗企业余热统一回收利用,以天然气及余热为动力,清洁高效的向园区内其他企业提供,供热、供冷、供电需求。此项措施不仅能有效降低园区企业碳排放量,还可以让更多居民因此获益。

低碳能源站初步规划方向

除了天津滨海数据中心的余热回收项目,腾讯正在持续通过云计算、人工智能等技术推动落实碳中和规划。比如在2018年建成的腾讯贵安七星数据中心,经工信部实测,其极限PUE值小于1.1,能效水平和绿色化程度远超同期国内数据中心。即将交付的腾讯清远数据中心液冷实验室,更将实现极限PUE值低于1.06的高节能效果。

在云计算,大数据等信息技术高速发展下,大型数据中心不断涌现,作为能耗大户,数据中心的耗电量逐年攀升。如何在高能耗数据中心寻找节能空间,不仅成为当前社会缓解能源需求紧张,促进全球能源合理利用的必然选择,也是实现全球碳中和目标的有效手段。