The National Archives (UK), CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Overskudsvarme fra datacentre bør udnyttes i fjernvarme

tirsdag 01 nov 22

Kontakt

Juan Jesús Jerez Monsalves
Ph.d.-studerende
DTU Management

Kontakt

Claire Bergaentzlé
Adjunkt
DTU Management
46 77 53 61

Kontakt

Dominik Franjo Dominkovic
Seniorforsker
DTU Compute
93 51 15 30

Projektet Cool-Data

  • Datacentre bruger el til drift af deres IT-udstyr og køling af deres servere, mens selve kølingen producerer en masse varme. Cool-Data arbejder med at gøre køleprocesserne mest mulig klimavenlige blandt andet gennem AI-baseret styring, hvor overskudsvarmen skal sendes videre til fjernvarmenettet eller bruges internt.
  • Cool-Data er støttet af Innovationsfonden fra 1.9.2020-31/08/2023.
  • Målsætningen er at skabe vækst- og eksportmuligheder ved at udvikle en smart køleløsning, der kan anvendes umiddelbart.
  • Partnere: DTU Compute, DTU Byg, DTU Management, EnergyCool, GEV, PURIX, Naviair, Center Denmark.
  • Læs mere om projektet.
  • Læs rapporten: Regulatory Frameworks and Business Models for Data Centres Integrated to the Energy System, A comprehensive review of the rules and incentives affecting the provision of flexibility and waste-heat recovery by data centres in Denmark
  • Læs artiklen om Cool-Data fra november 2021: Datacentre bør integreres i et grønt energisystem 

TEMA OM ENERGI - forsyningssikkerhed og effektivitet

  • Europa befinder sig i en energikrise. Mangel på gas og strøm har sat fokus på, hvordan vi kan reducere vores energiforbrug og udvikle nye teknologier, der kan bidrage til en sikker og effektiv energiforsyning i fremtiden.
  • Læs mere i DTU’s tema om energi - forsyningssikkerhed og effektivitet.

Ny rapport fra projektet Cool-Data belyser mulighederne for at udnytte fleksibilitet og overskudsvarme fra datacentre i Danmark. DTU’s forskere svarer på fem spørgsmål om, hvordan energien kan udnyttes i fjernvarmenettet.

projektet Cool-Data arbejder et team af forskere fra DTU (DTU Compute, DTU Construct og DTU Management) sammen med fire virksomheder og et forsyningsselskab på at gøre køleprocesserne mest mulig klimavenlige i små og mellemstore datacentre (op til 500 servere) blandt andet gennem AI-baseret styring, hvor overskudsvarmen skal sendes videre til fjernvarmenettet eller bruges internt.

I en ny rapport gennemgår Cool-Data de regler og incitamenter, der har indflydelse på, hvor interesserede danske datacentre er i at udnytte fleksibilitet og spildvarme.

Vi har bedt forskerne, Juan Jesús Jerez Monsalves, Claire Bergaentzlé, Martijn Backer og Dominik Franjo Dominkovic, fra DTU svare på fem spørgsmål om, hvordan erfaringerne kan bidrage til EU’s ønske om, at datacentre bliver koblet til det omkringliggende fjernvarmenet for at bruge overskudsvarmen.

Spørgsmål: Hvorfor bør små og mellemstore datacentre integreres i det omliggende energisystem?

Svar: Små og mellemstore datacentre har betydelige fordele ved at levere overskudsvarme til fjernvarme. Den vigtigste fordel er deres placering: De er normalt placeret tæt på eksisterende netværk, hvilket i høj grad reducerer potentielle investeringer i netværksudvidelser og transmissionstab, og det kan derfor være en god forretning for dem at sende overskudsvarmen videre.

Derudover kan overskudsvarme fra små datacentre anvendes i fjernvarmenet, der kun dækker et lille område, uden at fjernvarmeselskabet risikerer at basere en væsentlig del af sin forsyning på et enkelt anlæg. Endelig er datacentre med en varmeydelse under 250 kW undtaget fra prisregulering, hvilket giver større fleksibilitet, når de skal forhandle med fjernvarmeselskabet.

Betydningen af integration af mindre datacentre i energisystemet afspejles også i en revision af EU's energieffektivitetsdirektiv, som er en del af Fit for 55-pakken. Revisionen pålagde oprindeligt nye datacentre større end 1 MW at udføre en cost-benefit-analyse for udnyttelse af overskudsvarme, herunder dets anvendelse i fjernvarmesystemer. Der er dog for nylig blevet godkendt en ændring, så det også omfatter datacentre større end 100 kW, hvilket fremhæver selv mindre datacentres potentielle bidrag til europæisk energisikkerhed.

En anden endnu større fordel ved små og mellemstore datacentre er, at de ofte kan udnytte deres spildvarme direkte i den/de erhvervsbygning(er), hvor det er placeret, hvilket er endnu mere effektivt end at udnytte overskudsvarmen i et fjernvarmenet. I modsætning til store datacentre er de nemlig ofte placeret i erhvervsbygningerne, hvor virksomheden ligger.

Spørgsmål: Hvorfor sker det ikke i dag?

Svar: Indtil 2021 hæmmede ordningen, der regulerede salg af overskudsvarme, lysten hos små leverandører til at deltage, fordi de var underlagt de samme regler for regnskab og krav til priskontrol som fjernvarmeselskaber. Kravene gjorde det så administrativt tungt og dyrt, at små leverandører fravalgte at være med. Derudover betød den tidligere afgift på udnyttelse af overskudsvarme, at der kun var få tilfælde, hvor det kunne betale sig økonomisk.

Den nye regulering, der trådte i kraft i januar 2022, har overført den administrative byrde til fjernvarmeselskaberne, som har værktøjerne og ekspertisen til at håndtere det. Samtidig har man fjernet afgiften på spildvarme produceret fra elektricitet, og dermed effektivt fjernet datacentrenes vigtigste barrierer for at levere varme.

Eftersom lovændringerne er forholdsvis nye, tager det dog tid, før datacentrene kommer i gang. Ydermere mangler der at blive etableret praksis for, hvem der egentlig skal håndtere overskudsvarmen, især hvis det er nødvendigt at hæve temperaturen på overskudsvarmen ved hjælp af varmepumper. Det fremgår ikke, om operatøren skal være datacenterejeren eller fjernvarmeselskabet, og hvem der skal investere i varmepumper.

Spørgsmål: Vil det altid være en god forretning at bruge overskudsvarmen?

Svar: Teknisk set kræver luftkølede datacentre - den mest almindelige type af datacentres kølesystemer - varmepumper til at hæve temperaturen på overskudsvarmen til fjernvarmenettet. Jo lavere temperaturforskellen er, jo mindre strøm bruger varmepumperne.

Derfor er økonomien i denne type projekter bestemt af tre hovedfaktorer: elpriser, omkostninger til varmepumpe og tilslutning til fjernvarmenettet (og dets udbygning).

Eftersom den nuværende regulering sætter et prisloft over overskudsvarme, vil datacentre reelt ikke kunne sælge varme til fjernvarmeselskaber, hvis produktionsomkostninger overstiger loftet.

Spørgsmål: Hvordan vil datacentre og fjernvarmeselskaber lettere kunne finde sammen?

Svar: Det nuværende regelsæt kræver større sikkerhed i den beregningsmetode, der fastlægger prisloftet. Energistyrelsen satte 2022-loftet til 77 kr./Gigajoule under hensyntagen til varmeproduktionsomkostningerne fra biomassekedler og varmepumper. Potentielle ændringer i denne metode og de høje elpriser, der er set i år, medfører betydelig usikkerhed om niveauet på prisloftet i de kommende år, hvilket øger risiciene for projekter med genanvendelse af overskudsvarme.

Ved opførelse af nye datacentre vil det gavne med et tidligt samarbejde mellem ingeniører og udviklere, fjernvarmeselskaber og myndigheder, så tvivlsspørgsmål kan blive afklaret, før man går i gang og søger tilladelse til at integrere datacentret i det omkringliggende forsyningsnet. Det vil gøre det muligt at indregne potentielle indtægter fra salg af overskudsvarme og tilpasse kølesystemets opbygning til opgaven allerede fra start, for når først datacentret er bygget, vil det normalt være for dyrt at eftermontere udstyr.

Den obligatoriske cost-benefit-analyse, som i øjeblikket drøftes i Europa-Parlamentet, vil gøre projektudviklere opmærksomme på potentielle fordele ved at sælge overskudsvarme. Dog vil de lokale forhold i sidste ende påvirke mulighederne og dermed interessen for sådan en løsning.

Spørgsmål: Interesserer brancheorganisationerne sig for udnyttelsen af overskudsvarme?

Svar: Der har været stor interesse fra industrien, især da EU er ved at udarbejde en forordning om salg af overskudsvarme. Industripartnere har været meget interesserede i at deltage i forskellige tests og cases.

På den anden side er datacenterindustrien en konservativ industri, hvor sikkerhed og pålidelighed altid har været en topprioritet.

På grund af sidstnævnte er datacentre normalt opsatte på kun at bruge de teknologier og systemer, der har bestået mange tests i den virkelige verden. Dette er hovedårsagen til, at udrulningen af løsninger med integration af overskudsvarme i fjernvarmenet foregår langsomt, selv om de tekniske muligheder er udviklet og klar til brug.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.