谷歌、微軟等公司：數據中心將為斯堪的納維亞供暖 - 彭博社

當芬蘭工程師阿里·庫爾維洗熱水澡或調高公寓的恆温器時，他正在利用五公里外一座75兆瓦數據中心產生的餘熱。

在計算機服務器處理視頻通話、汽車導航系統和互聯網搜索產生的海量數字信息時，一套由管道與泵組成的精密系統會捕獲這些餘熱，並將其輸送到芬蘭南部曼採萊市的居民家中。

自約十年前投入運營以來，該數據中心持續為城市供熱。去年其供暖量相當於2500户家庭需求——約佔曼採萊市總需求量的三分之二。這降低了居民的能源開支，同時有助於減少高耗能計算機基礎設施帶來的環境負擔。如今全球部分頂尖科技企業正將回收數據中心餘熱作為可持續發展的重要舉措。

庫爾維是這項新應用的先驅者之一：作為惠普公司的工程師兼項目經理，自1980年代起，他曾在芬蘭嚴冬時節於嗡嗡作響的服務器機架間長期工作。

當時他就思考：應該存在有效利用這些廢熱的方法。

“最初我只關注服務器穩定性，“庫爾維説，“我知道室內高温有害。但當我走出大樓時，卻因户外嚴寒而渴望這份熱量。於是我得出了簡單結論：這裏同時存在熱源與冷源，或許我們能進行某種交換。”

2009年，他首次在芬蘭中部庫奧皮奧的一個數據中心應用了這一概念，將廢熱回售給建築物業主。五年後，他擴展了該項目，並主導了Nebius集團數據中心的建設工作，該中心為其住宅供暖。據庫爾維稱，這一項目是向前邁出的重要一步——這是芬蘭乃至全球首次如此大規模應用該技術。

正在建設中的微軟數據中心位於芬蘭埃斯波。攝影：Roni Rekomaa/彭博社如今，在赫爾辛基郊外正在建設目前全球最大的廢熱回收技術項目：美國軟件巨頭微軟正在打造一個數據中心集羣，建成後將滿足芬蘭第二大城市埃斯波40%的供熱需求，相當於約10萬户家庭。當地一座燃煤電廠因此已停止運行。

芬蘭其他大型廢熱回收數據中心項目也於今年5月和3月相繼公佈——瑞典已有類似案例。

沒有任何數據中心對環境完全無害，但此類項目有助於緩解其負面影響。因為全球對算力的需求正在激增。最大的商業數據中心——即超大規模設施——耗電量堪比整座城市，且大部分電力來自污染環境的化石燃料。隨着人工智能的普及，其需求還將進一步增長。高盛預測，到2027年該行業全球電力需求將較2023年增長50%。國際能源署4月報告顯示，到2030年數據中心電力需求或將翻倍。

“如果我們假設數據中心是必要的，我們需要它們來進行Zoom通話，那麼我們必須為它們找到最佳的位置，”當地政府的高級官員Veera Lyytikainen説道，她負責評估微軟設施的環境影響。“最佳位置是能夠利用餘熱並且數據中心可以依靠可再生能源運行的地方。”

冷卻技術

北歐地區以其寒冷的氣候和主要由無二氧化碳能源（主要是水力、核能和風能）供電的電網，成為了建立服務器農場的技術公司的磁石。在這裏，數據中心通常可以用普通的外部空氣進行冷卻，從而降低其電力消耗。另一個優勢是：該地區的電價屬於全球最低之列，大約是德國的一半——德國是數據中心的主要國家之一。

然而，該地區的真正價值在地下：在蜿蜒於房屋和辦公室下方的數萬公里絕緣管道中。芬蘭的許多城市依賴於區域供熱系統，其中中央發電廠將蒸汽或熱水分配到單個建築、校園或整個社區。這一原理可以追溯到古羅馬，但第一個商業系統出現在19世紀。

在北美，包括紐約、波士頓和費城在內的數百個城市都採用蒸汽系統供暖。最為人熟知的是那些令人印象深刻的蒸汽雲，它們常在雨後從所謂的蒸汽區街道上升騰而起。歐洲和亞洲也廣泛使用區域供熱系統。

瑞典和芬蘭的電力基本實現零碳排放

來源：歐盟統計局

注：其他可再生能源包括沼氣、生物質能和地熱能。

一個維護良好的區域供熱網絡可以非常節能，特別是當它與已經產生大量廢熱的基礎設施相結合時——例如地鐵系統或大型數據中心。

微軟園區將這樣運作：温度約為25至35°C的温水從數據中心流向一個配備了三打水-水熱泵的廢熱回收裝置。這些泵提取熱量，將冷卻後的水送回數據中心，同時將86°C的熱水輸送到兩個大型電鍋爐。這些鍋爐隨後將水加熱至115°C——足夠熱以輸入區域供熱網絡。

接入區域供熱系統的前景促使微軟在赫爾辛基郊外的一片森林地帶建立了其旗艦數據中心。該地點位於兩條主要高速公路之間，預計可容納高達150兆瓦的IT容量，並僱傭多達240名員工維護服務器。

餘熱回收流程

來源：富騰

備註：來自數據中心的廢熱構成了輸入區域供熱網絡的大部分熱能，即使在此過程中使用了熱泵和加熱鍋爐。

雖然目前還是一個相當於70個足球場大小的工地，但當地能源供應商富騰的餘熱回收設施已經建成，並將在冬季投入運營。“這些數據中心實際上就是大型風扇，可以低成本地將電力轉化為熱能，”埃斯波市長、芬蘭前氣候部長凱·米卡寧解釋道。他説這很罕見。“生產零排放的電力比生產零排放的熱能更容易，”他説。

廢熱的再利用也意味着無需投資於燃燒生物質或木材的發電廠。目前，該市約四分之一的供熱來自天然氣，五分之一來自可再生能源。熱泵和餘熱回收約佔三分之一，其餘部分由電力產生。

一旦微軟數據中心連接到城市的區域供熱網絡，它將有助於在2030年前消除該設施的二氧化碳排放。

“這是我們能源供應碳中和的主要解決方案，”米卡寧説。

位於基爾科努米的微軟數據中心將成為世界上最大的採用餘熱回收技術的設施。照片：Roni Rekomaa/Bloomberg位於埃斯波的Fingrid變電站施工現場，微軟數據中心集羣將滿足芬蘭第二大城市40%的供熱需求。照片：Roni Rekomaa/Bloomberg微軟估計，廢熱回收相當於實現芬蘭碳中和目標所需減排量的約1%。

這家美國公司不會免費提供這些餘熱，但微軟不願透露合同細節。能源供應商Fortum表示，對消費者而言，來自數據中心等恆定熱源的供熱往往能帶來更穩定的價格。

瑞典研究院RISE的科學家Jon Summers表示，數據中心廢熱是改善環境績效"最有效的措施”。他自2010年起持續發表關於數據中心的論文。

微軟EMEA能源團隊負責人Gilda Amorosi在現場採訪中表示：“這個項目讓布魯塞爾和歐洲開始關注數據中心廢熱再利用的可能性。此類創新可以推廣並激勵其他企業。”

丹麥奧爾堡大學可持續能源規劃教授Brian Vad Mathiesen認為，到2050年（甚至可能更早），歐洲數據中心可提供的熱量將至少達到每年200太瓦時，是當前的四倍。他表示：“當然並非所有熱量都會被利用。必須對數據中心提出要求，最好在建設階段就納入規劃。”

不完美的連接

儘管這項技術潛力巨大，但也存在侷限：北歐國家新建數據中心巨大的電力消耗極具爭議，隨着各領域電氣化——從重工業到私人車輛——電力爭奪將更加激烈。在聚集了眾多美國運營商的愛爾蘭，數據中心消耗了全國約20%的電力，並遭到當地政界人士的抵制。人員配置精簡的數據中心在用電方面還與工廠形成競爭，而後者通過僱傭大量人員能產生更強的經濟拉動效應。

“數據中心行業談論自己時彷彿是個電力供應商，因為他們提供熱能，但他們消耗的是我們本可用於其他用途的電力。他們毫不羞恥地索取電力。”挪威議會成員、左翼紅黨代表索菲·馬爾豪格説，“他們或許提供了一些工作崗位，但數量並不多。”

這一點也引起了芬蘭政府的注意。今年三月，財政部提議取消對數據中心的税收優惠——這將使該行業每年損失3000萬歐元。由於項目開發商TLS能源公司拒絕接受可能高達40倍的電費税單增幅，芬蘭拉普蘭地區佩洛市的一個項目因此被擱置。

但也可能出現數據中心與區域供熱系統之間的地理差異，這些系統通常位於地價較高的市中心。挪威的情況是，數據中心位於森林深處——例如奧斯陸南部谷歌的一個大型項目——由於附近缺乏熱用户而面臨障礙，挪威科技工業研究院（Sintef）熱能部門負責人彼得·埃吉爾·羅克（Petter Egil Rokke）表示。

有例子表明，引入餘熱回收技術並非易事。當地環保局的萊蒂凱寧（Lyytikainen）稱，在微軟芬蘭項目中，三個地點之一——位於南部的維赫蒂市——沒有餘熱回收設施。因此，從氣候角度來看，評估結果明顯更為負面。

微軟位於基爾科努米的數據中心內的熱泵裝置內部。攝影：羅尼·雷科馬/彭博社能源公司富騰（Fortum）表示，利用數據中心等穩定熱源的熱能，往往有助於保持用户價格更穩定。攝影：羅尼·雷科馬/彭博社除此之外，為數據中心配備餘熱回收技術並不能使項目更加環保——只是減少了其危害性。當地政府高級官員Reetta Suni在接受採訪時表示，對於利用廢熱的兩處設施，環境影響評估"未顯示出對氣候的顯著益處”。“數據中心並非氣候的福音。”

在斯堪的納維亞其他地區，數據中心與區域供熱的結合進展較為緩慢。

Meta Platforms位於丹麥歐登塞的數據中心擴建計劃（該中心為約7000户家庭供熱）於2022年被擱置，當時公司正在審查其發展計劃。蘋果公司2015年曾宣佈，其位於維堡的造價10億美元設施中的熱量將通過區域供熱惠及當地社區。儘管當地供熱公司目前表示該服務將於2027年前啓動，但這一承諾至今尚未兑現。

能效規則

在斯德哥爾摩南部——隱藏在一堵四米高的圍欄後面——數據中心運營商Conapto去年開設了其第四座也是規模最大的數據中心。這座20兆瓦的設施將其多餘的熱能輸入城市區域供熱系統，為1萬户家庭分配熱能。

“我們作為整體行業必須改進，“Conapto首席商務官Stefan Nilsson表示。未來，可持續性"將成為與客户合作的前提條件”，因為"客户現在要求更高的標準，且歐盟方面有更多監管要求”。若沒有這項技術，該公司也不會在斯德哥爾摩新建任何設施。

德國新頒佈的《能效法》(EnEfG)可能比歐盟法規產生更大影響，市場研究公司DC Byte創始人愛德華·高爾文表示。該法案規定2026年投運的大型數據中心必須利用10%的餘熱，2028年投運的則需達到20%。原本30%的目標因行業反對而調低。

高爾文認為，雖然初始目標相對温和，但該立法的優勢在於創造了完全公平的競爭環境。

家庭空間供暖能源結構

數據來源：歐盟統計局

注：低於1%的數值未顯示，數據年份為2022年（最新可得數據）

歐盟現已為成員國設定強制性目標：到2030年底，終端能源消耗量要比2020年預測值降低近12%。新規要求功率達500千瓦以上的數據中心必須公開關鍵信息，包括能源和水資源消耗情況。

歐盟委員會將於5月15日提交評估報告，研判該領域是否需要採取進一步節能措施，包括制定最低能效標準。

Conapto公司的尼爾森表示，雖然出售餘熱不會讓公司"發財"，但這對企業、客户和社區而言是"雙贏局面"。

赫爾辛基的卡拉薩塔瑪。照片：Roni Rekomaa/Bloomberg芬蘭正在規劃更多餘熱回收項目：3月25日，Polarnode公司宣佈計劃在該國東部建設一座150兆瓦的數據中心，該中心也將接入區域供熱網絡。公司將在8月前通過招標程序（下季度開始）選定客户，Mika Suomi，Polarnode公司運營業務負責人表示。

儘管這項技術仍處於起步階段，但目前擔任數據中心專業房地產公司Hyperco首席開發官的Kurvi很高興他的堅持目前已經取得了回報。

“芬蘭有一個詞：sisu。它很難翻譯，但大致意思是堅韌——實現目標的意志。”

文章原標題：芬蘭的數據中心也在為城市供暖