Cos’è l’esportazione di calore dei data center e come funziona?

Cos'è l'esportazione di calore dei data center e come funziona?

Equinix collabora con aziende energetiche per recuperare e fornire alle comunità locali un’alternativa di calore più pulita e a basso costo

Di Noah Nkonge, Heat Export Lead – Senior Manager di Equinix

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La digitalizzazione sta accelerando, il che significa che ogni aspetto della nostra vita produce quantità crescenti di dati. Allo stesso tempo, l’aumento della domanda di enormi quantità di potenza di elaborazione per addestrare i modelli di intelligenza artificiale, implementare le iniziative di trasformazione digitale e gestire le aziende digitali “always-on” sta determinando la necessità di rack di CPU e GPU a più alta densità che funzionano costantemente e producono calore residuo.

Proprio quest’ultimo si configura come una risorsa preziosa e in gran parte non sfruttata, su cui gli operatori di data center stanno da tempo ragionando per ricavarne un utilizzo responsabile.

In quest’ottica, una soluzione che sta prendendo piede è l’esportazione del calore, tramite cui gli operatori possono collaborare con gestori di reti di calore di terze parti o con società di servizi energetici per riciclare il calore da distribuire alle comunità circostanti. Riutilizzando il calore residuo, l’esportazione di calore fornisce un’alternativa di calore più pulita che aiuta a ridurre le emissioni e sostiene un’economia circolare locale.

Anche le normative europee sembrano lavorare in questa direzione. Ad esempio, la Germania ha già emanato leggi severe, come l’Energy Efficiency Act, che impongono il recupero e l’esportazione del calore di scarto dai data center. Analogamente, la recente consultazione del governo britannico sull’istituzione di una Heat Network Zoning Authority sottolinea il ruolo del calore recuperabile da industrie come i data center nell’accelerare lo sviluppo di nuove reti di calore per decarbonizzare il calore nel Regno Unito.

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Tutto ciò evidenzia come il successo delle iniziative di esportazione di calore dipenda pertanto dalla collaborazione con gli operatori delle reti di calore, con i gestori di servizi energetici, con i governi locali e nazionali e con altri operatori di data center. Per questo abbiamo progettato un programma di Equinix Heat Export per connetterci e collaborare con le organizzazioni giuste e concretizzare l’esportazione di calore in tutto il mondo.

Come funziona?

Convenzionalmente, gli operatori dei data center rimuovono il calore residuo generato dal raffreddamento delle apparecchiature IT e lo rigettano nell’atmosfera. In uno scenario comune, i ventilatori trasportano l’aria riscaldata dalle apparecchiature IT al sistema di condizionamento del data center, dove il calore viene trasferito dall’aria all’acqua. L’acqua riscaldata viene quindi trasportata al sistema di raffreddamento del data center che estromette il calore residuo dall’edificio.

Quando gli operatori dei data center abilitano l’esportazione di calore dalle loro infrastrutture, trasferiscono una parte di questo calore a una rete di calore di terzi tramite uno scambiatore di calore, invece di rigettare tutto il calore residuo nell’atmosfera. Lo scambiatore di calore tiene separata l’acqua del sistema di raffreddamento del data center dall’acqua dell’infrastruttura gestita dal gestore della rete di calore.

Spesso, il gestore della rete di calore utilizza una pompa di calore per aumentare la temperatura dell’acqua in modo che sia adatta ai requisiti di calore della comunità. Quindi, distribuisce l’acqua riscaldata attraverso tubature sotterranee che sono tipicamente installate sotto le strade e i marciapiedi.

Esempi attivi

Attualmente Equinix dispone di tre siti che hanno stipulato un contratto per l’esportazione del calore e sta progettando tutti i futuri centri dati di colocazione Equinix IBX con capacità di recupero ed esportazione del calore. Queste iniziative dimostrano la potenza dell’azione collettiva della comunità per sostenere il passaggio a un’economia circolare.

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Ecco alcuni esempi di ciò che abbiamo realizzato in varie città grazie alla collaborazione con organizzazioni locali, regionali e globali:

– Helsinki: Nel 2010, in collaborazione con il fornitore di energia Helen, abbiamo lanciato il primo progetto di esportazione di calore al mondo per fornire calore alle abitazioni della zona. Nel 2021 abbiamo esteso l’accordo per includere un ulteriore data center Equinix IBX a Helsinki.

– Parigi: Il nostro nuovo data center di Parigi, PA10, inaugurato nel 2023, è stato progettato e costruito per recuperare ed esportare il calore prodotto dalle apparecchiature dei clienti. Trasferiremo il calore in eccesso, gratuitamente per 15 anni, alla zona di sviluppo urbano Plaine Saulnier, che comprende una piscina olimpionica.

– Toronto: Esportiamo il calore dal nostro centro dati TR5 IBX alla rete di calore del nostro partner energetico Markham District Energy (MDE) per la distribuzione a diversi edifici residenziali e a un hotel, un ospedale e un centro commerciale locale nel centro di Markham. TR5 fornisce anche acqua calda sanitaria a diversi edifici durante tutto l’anno.

Un programma che può fare la differenza

Ecco tre esempi[1] di ciò che si potrebbe ottenere implementando un’iniziativa di esportazione del calore in un singolo grande data center:

– Evitare le emissioni di carbonio dettate dalla circolazione di 13.000 auto per un anno.

– Esportare una quantità di calore sufficiente a riscaldare 4.500 abitazioni per un un anno

– Produrre in un anno una quantità di calore sufficiente a riscaldare circa 100 piscine olimpioniche per un mese

In conclusione, il programma di esportazione di calore di Equinix sostiene le comunità nella transizione verso fonti di calore alternative e a basse emissioni di carbonio per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e l’impronta ambientale. Allo stesso tempo, migliora la nostra efficienza operativa, poiché il processo di esportazione del calore riduce la quantità di energia necessaria per il raffreddamento; inoltre, in questo modo aiutiamo anche i nostri clienti a soddisfare i loro requisiti di rendicontazione ambientale.

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[1] Queste ipotesi statistiche si applicano a un data center da 20 MW (carico IT), pari a uno dei nostri data center Equinix IBX più grandi, come ad esempio una sede xScale, e ipotizza circa 150.000 MMBTU (45 GWh) di calore recuperabile all’anno.

– Il calcolo delle auto presuppone emissioni di carbonio evitate pari a 225 LBS/MMBTU (350 kg per MWh) di calore esportato dal centro dati; si presume che ogni auto emetta 2.600 LBS di CO2/anno (1,2 tonnellate di CO2/anno).

– Il calcolo per le abitazioni ipotizza un consumo annuo di calore di circa 35 MMBTU (10 MWh) per un’abitazione (75% del calore dal data center, 25% dalla pompa di calore).

– Il calcolo della piscina ipotizza circa 1.500 MMBTU (440MWh) necessari mensilmente per riscaldare una piscina olimpionica.