摘要：鑒于當(dāng)下的整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)均面臨著越來越嚴(yán)密的必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展舉措的相關(guān)監(jiān)督，在本文中，我們將試圖找出為什么數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們并不急于將他們數(shù)據(jù)中心的余熱實(shí)施再利用的原因。

有關(guān)數(shù)據(jù)中心效率的討論往往都過多的集中在電力設(shè)施消耗了大量的能源來運(yùn)行其服務(wù)器和冷卻設(shè)備等方面，但卻并沒有把相關(guān)的關(guān)注焦點(diǎn)集中到這些數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)通常產(chǎn)生和浪費(fèi)了多少熱量方面。

雖然也有少數(shù)例外，但對于叫絕大多是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商來說，處理這些數(shù)據(jù)中心余熱最“有效”的方法是將其排放到大氣中，位于Shoreditch的主機(jī)托管提供商City Lifeline公司的董事總經(jīng)理羅杰·基南表示說。

“空氣進(jìn)入服務(wù)器之前大約是在25°C，然后在服務(wù)器中溫度得到升高，再次從服務(wù)器排出時的溫度已經(jīng)達(dá)到35°C左右，故而數(shù)據(jù)中心最終會有大量的空氣量，而且這些空氣流動得非常緩慢，其只是輕微有些溫暖，而不是熱。”基南告訴Computer Weekly網(wǎng)站的記者說。

這種流動緩慢的暖空氣不適合長距離傳輸，而這在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們投入巨資采購熱交換器和回收設(shè)備之前，想要重新分配這些暖空氣對于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們而言這無疑將會是相當(dāng)困難的。

“對于很多數(shù)據(jù)中心而言，最有效的處理方法就是將這些熱量排放進(jìn)入大氣層，并浪費(fèi)掉，而不是又花費(fèi)巨資興建一處處理工廠，然后可以把將其變成有用的東西。”基南說。

“這并不是不可能的，但這是非常困難的，成本昂貴的，往往利用這些大量的空氣進(jìn)入一個街區(qū)的單位或辦公室進(jìn)行采暖供熱的效率并不高。”

當(dāng)然，除非該熱量處理廠房就在數(shù)據(jù)中心隔壁附近的某地方，便可以較好的利用這些熱量，如位于肯特基的托管提供商的Custodian數(shù)據(jù)中心。

熱量再利用

在過去的七年里，由Custodian數(shù)據(jù)中心所產(chǎn)生的溫暖的空氣均已被回收，用來為其辦公室及與該公司共享站點(diǎn)的電視演播室的供熱。

這些熱空氣被有效地用于預(yù)加熱這些處所，提高了基準(zhǔn)面溫度，進(jìn)而幫助該數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)降低了約30%的整體集中供熱成本。

“這是我們能夠節(jié)省成本的一個因素，但對于環(huán)境而言，如果不再次循環(huán)使用這些熱量，將是一種犯罪。因?yàn)楫?dāng)我們在使用了成噸的能源之后，又浪費(fèi)掉最終產(chǎn)品是沒有任何意義的。”Custodian數(shù)據(jù)中心的銷售主管倫納德凱表示說。

地理位置因素在Custodian數(shù)據(jù)中心能夠做到這一點(diǎn)的過程中發(fā)揮了很大的一部分的作用，以及他們所自己擁有、運(yùn)營和管理的數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)本身也發(fā)揮了重要作用，而他們的許多競爭對手的這一切都是租賃的，凱說。

“我們對基礎(chǔ)設(shè)施擁有完全的控制，我們也擁有我們自己的建設(shè)和維修團(tuán)隊(duì)，這讓我們較之其他一些正在做著同樣的事情的數(shù)據(jù)中心同行更加具備敏捷和靈活性。”他補(bǔ)充道。

一處大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心熱量再利用方案的例子是俄羅斯搜索引擎Yandex公司，其數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)在芬蘭南部通過國家的區(qū)域供熱系統(tǒng)為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)提供熱水。

其中，冷水被供給到數(shù)據(jù)中心的熱交換系統(tǒng)，通過其服務(wù)器生成的熱空氣被泵入，水溫被升到30-45℃。然后，這些水被被輸送給當(dāng)?shù)鼐用裰?，會被輸送到一處熱回收廠，使其進(jìn)一步提高溫度到55-60℃。

同樣，該數(shù)據(jù)中心的地理位置為使得Yandex公司能夠做到這一點(diǎn)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用：該數(shù)據(jù)中心臨近該地區(qū)的供熱系統(tǒng)的一個關(guān)鍵的連接點(diǎn)，該公司數(shù)據(jù)中心維護(hù)負(fù)責(zé)人Alexey Zhumykin表示說。

“我并不認(rèn)為我們?yōu)榇酥贫艘徽讓ｍ?xiàng)規(guī)劃來做到這一點(diǎn)，但在芬蘭，采用綠色環(huán)保技術(shù)真正能夠給我們帶來相當(dāng)大的利益，而我們數(shù)據(jù)中心所處的社區(qū)對此真的是非常感興趣。”他說。 “我們的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)則來自荷蘭，并從一開始就要求我們考慮在該數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)實(shí)施余熱再利用特征的可能性。”

該項(xiàng)安裝預(yù)計(jì)能夠幫助當(dāng)?shù)鼐用裨谖磥淼囊荒晗鳒p5%的取暖費(fèi)用，并讓附近的公用事業(yè)供應(yīng)商的天然氣消費(fèi)量減半。

“這是我們的一個次重點(diǎn)項(xiàng)目，但我們的確從綠色環(huán)保數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營中獲得了諸多的好處，并且，這也使得當(dāng)?shù)鼐用駨奈覀冞@里購買供熱采暖服務(wù)的價格更便宜。”Zhumykin說。

Yandex公司現(xiàn)在的計(jì)劃是要將該項(xiàng)技術(shù)納入到其下一處的數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心目前正在俄羅斯建設(shè)中，他補(bǔ)充道。

早在2009年，一個類似的區(qū)域集中供熱的重點(diǎn)項(xiàng)目就已經(jīng)由一家位于倫敦的主機(jī)托管提供商Telehouse公司提出了，該公司宣布計(jì)劃將在其即將興建的數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)采用該熱交換器。

彼時，該公司的這一消息得到了廣泛的報道，并且因?yàn)槠渫鈱⑸傻膹U熱導(dǎo)出，以供給附近的家庭和企業(yè)供熱為條件，獲得了相關(guān)機(jī)構(gòu)的大開綠燈。

該公司的營銷材料中還介紹了其數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場會有一個熱交換器，但究竟有多少家庭或企業(yè)將從該熱交換器的輸出中獲益，目前還不清楚。

Computer Weekly網(wǎng)站的記者曾多次聯(lián)系Telehouse公司以證實(shí)這一點(diǎn)，但截至本文發(fā)表，并沒有收到任何的回復(fù)。

數(shù)據(jù)中心余熱再利用的障礙

即使數(shù)據(jù)中心所處是在一個很好的地理位置，想要使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們自己實(shí)施其運(yùn)營余熱的回收再利用仍然存在諸多的困難因素，利茲大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的Ian Bitterlin 教授表示說。

“一處數(shù)據(jù)中心的能量密度是辦公空間的30-50倍，所以如果你想要利用來自你的數(shù)據(jù)中心的余熱來為您的辦公室供熱，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模必須相當(dāng)小或者辦公室的規(guī)模需要非常大。”他說。

“一處典型的數(shù)據(jù)中心還必須保證以相當(dāng)恒定負(fù)載24 / 7的全天候運(yùn)營，如果你熱負(fù)荷不能連續(xù)吸收廢熱，那么，您從熱利用方案中所獲得的回報將迅速消失。”

即便如此，考慮到數(shù)據(jù)中心行業(yè)在受到嚴(yán)格審查，并必須保證實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐方案的前提下，我們有充足的理由相信，數(shù)據(jù)中心采用余熱再利用策略將使得其運(yùn)營商在監(jiān)管者眼中獲得一些印象加分。

在最近接受Computer Weekly網(wǎng)站的記者的采訪時，主機(jī)托管服務(wù)提供商Digital Realty公司歐洲、中東和非洲地區(qū)的副總裁Ricky Cooper解釋了數(shù)據(jù)中心行業(yè)記錄能源消耗和排放如何吸引到了相關(guān)監(jiān)管部門的注意。

“如果你稍微留意一下未來的無人駕駛汽車，物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)藥學(xué)科領(lǐng)域連接設(shè)備的增長，你將意識到人們在未來將需要更多的數(shù)據(jù)中心。”Cooper說。 “該領(lǐng)域即將迎來爆炸性的需求激增的那一刻，而我們現(xiàn)在還僅僅只是處在一開始。

“現(xiàn)在，我們的排放量已經(jīng)超過了航空業(yè)，而這已經(jīng)是受到相當(dāng)嚴(yán)格的監(jiān)管了。所以，數(shù)據(jù)中心行業(yè)將迎來革命性的巨變只是一個時間的問題，而現(xiàn)在的問題時，你準(zhǔn)備得怎么樣了?”

并未被認(rèn)為是必要的

Bitterlin說，要想使得數(shù)據(jù)中心余熱再利用在整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)蔚然成風(fēng)尚有待時日，而這只 是因?yàn)樵摲桨改壳斑€并不被視為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的重要組成部分。

他引用了相關(guān)的數(shù)據(jù)解釋了每千瓦時的能源通過一臺服務(wù)器，將花費(fèi)用戶約17便士的電力成本，但卻能夠產(chǎn)生大約35英鎊的商業(yè)價值。

“能源效益目前并不是大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵驅(qū)動因素。”他說。“問題的關(guān)鍵在于，能源成本并不是大多數(shù)用戶的頭號議題。”

事實(shí)上，盡管托管數(shù)據(jù)中心的熱量再利用和新鮮空氣降溫的舉措能夠?yàn)樗麄儙硐喈?dāng)?shù)倪\(yùn)營效率，但Kay承認(rèn)，其數(shù)據(jù)中心為客戶提供高質(zhì)量的恢復(fù)能力仍然被排在更高的優(yōu)先級。

“我并不認(rèn)為我們的工作效率曾經(jīng)為我們贏得了客戶，因?yàn)槲覀冞@個行業(yè)更關(guān)注的是彈性，但隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)能源消費(fèi)量持續(xù)增長，其終究會變成一個人們更加關(guān)注的重點(diǎn)。”他說。

“但是，從我們的角度來看，對我們的余熱實(shí)施再利用總是有意義的，因?yàn)檫@并不是很難做到，而我們也不想破壞我們的孩子還將繼承耐以生存的環(huán)境。”

邊緣數(shù)據(jù)中心的機(jī)會

余熱再利用計(jì)劃可能會更廣泛采用的一個領(lǐng)域是那些建立在位于毗鄰商業(yè)區(qū)或住宅物業(yè)的邊緣數(shù)據(jù)中心，Bitterlin說。

邊緣數(shù)據(jù)中心概念即一些較小的設(shè)施，可以容納接近數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)處理，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)公司偏向于采用這種方法在附近的地方來為他們的網(wǎng)民用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容處理，并受到歡迎，這種數(shù)據(jù)中心的建設(shè)步伐將有望加快。

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和智能城市的發(fā)展趨勢也被認(rèn)為是助長了數(shù)據(jù)中心業(yè)界對于較小的數(shù)據(jù)中心的興趣，因?yàn)橹圃焐虃冃枰_保及時用網(wǎng)絡(luò)來處理和分析由連接的設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，保證盡可能的有效。

Digital Realty公司的Cooper說，鑒于大量城市數(shù)據(jù)中心的翻新和升級需要，將邊緣數(shù)據(jù)中心設(shè)施與商業(yè)物業(yè)相結(jié)合的建設(shè)理念將是具有里程碑意義的。

但在正常運(yùn)行時間協(xié)會The Uptime Institute數(shù)據(jù)中心的效率顧問組的高級副總裁克里斯托弗·布朗則表示說，這種數(shù)據(jù)中心的興建仍然處在其初期，而且只要涉及到推出一套有效的和高效的數(shù)據(jù)中心余熱復(fù)用方案的成本仍然很高，那么該方案成為主流仍然還有很長的路要走。

“我并不認(rèn)為我們已經(jīng)在朝著這個方向發(fā)展的路上了，但這取決于企業(yè)的目標(biāo)。”他說。 “在這個時間點(diǎn)，利用空氣處理系統(tǒng)進(jìn)行廢熱回收的舉措尚未被證實(shí)是能夠提供足夠的經(jīng)濟(jì)利益，以證明實(shí)施的成本效益。”

是否能夠?qū)ΜF(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心的余熱利用技術(shù)實(shí)施改造?

Custodian數(shù)據(jù)中心和Yandex公司的例子的共同點(diǎn)是：他們在數(shù)據(jù)中心的建筑設(shè)計(jì)的一開始就已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心所有者腦海中具備熱能再利用的意識了。

但是，如果要試圖在一般現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)引進(jìn)類似的技術(shù)則對于大多數(shù)運(yùn)營商在經(jīng)濟(jì)上而言是不合理的，克里斯托弗·布朗說。

對于一個有效的配置，一家企業(yè)組織很可能需要從一開始就規(guī)劃系統(tǒng)，除非該站點(diǎn)有大量的空閑空間來做這方面的工作，他說。

“除了對數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)的空間的要求，建設(shè)成本改裝設(shè)施可能將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過經(jīng)營余熱回收技術(shù)和設(shè)備所帶來的節(jié)省的成本。”

但是，無論是從企業(yè)的社會責(zé)任的角度還是公共關(guān)系的角度來看，部署這種技術(shù)可能是有意義的，即使是在其所帶來的經(jīng)濟(jì)效益可以忽略不計(jì)的情況下，布朗補(bǔ)充說。

的確有一些這樣的案例情況，其中企業(yè)業(yè)務(wù)的目標(biāo)可能是實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)，即使該方案僅僅只是輕微的有益或甚至略微昂貴，在這種情況下，這可能是一個可以值得斟酌考慮的選項(xiàng)。