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机房建设

数据中心冷却技术在企业持续发展中的应用

上个月,荷兰水圈出了一则大新闻——谷歌荷兰要和当地的水务公司联合投资,在一个污水厂内新建一套水处理系统,目的是为谷歌在荷兰的其中一个数据中心提供冷却水。

这则新闻为什么在荷兰引起关注?因为这标志着谷歌不再使用自来水,而是用地表水来冷却Eemshaven数据中心的服务器。其次,谷歌还表示正在考察使用污水厂出水作为冷却水的可行性。IT巨头进军污水圈,日后会不会还直接收购污水厂呢?我们马上看看项目的来龙去脉。

数据中心冷却

污水处理和IT巨头的跨界

谷歌作为全球最大的数据供应商之一,为其欧洲的大部分用户提供服务。自2007年以来,谷歌在欧洲建立了四个大型数据中心,其中第一个在2007年建于比利时的St. Ghislain,并于2010年全面投产。第二座于2012年落户芬兰Hamina,第三座靠近Google在爱尔兰都柏林的欧洲总部,也在2012年投产。第四个数据中心选择在了荷兰的格罗宁根,并于2016年投产运营。

谷歌声称自己从2007年就开始了碳中和计划,并于2017年实现能量自给,根据荷兰的计划,谷歌也要在2030年实现所有数据中心和办公室的碳中和目标。

电耗怪物

谷歌这目标能不能实现尚且是个未知数,但荷兰政府已经从电费单看到这些大型数据中心是堆耗电怪物——据统计,荷兰目前有大大小小约6600个数据中心,其中6000个都是小规模的,只相当于一个中小企业的办公室的房间。其余的600个的面积则超过100㎡。其中有三个巨型数据中心,每个的面积都在十几个足球场以上。2019年,这些数据中心消耗了荷兰全国2.5%的电耗,而那三个巨型数据中心就占了全国电耗的0.7%。这是什么概念?一个数据中心的电耗相当于格罗宁根所有居民的用电量。

这三个巨无霸是谷歌和微软建造的,它俩还计划在荷兰的Wieringermeer和Zeewolde多建3个数据中心。数据预测,到2030年,这几个巨型数据中心将消耗荷兰全国3.5-7%的电耗。

冷却水的需求

除了耗电,这些数据中心还要用到大量的水。

这些电脑全天候工作,机器会产生大量热能。要服务器正常运作,必须给它们降温散热。风冷是主流的散热方式,但是在夏天,风冷还不足以抵消机房产生的热能,所以需要用到冷却水。

荷兰三角洲研究所做过估算,云服务器,在最热的夏季,荷兰的所有数据中心每天最多使用112000立方米的水。这种水可以为130万人用水量!

谷歌在Eemshaven的数据中心每天消耗2600立方米的冷却水。而你可能有所不知的是,谷歌用的这些水,全是自来水!三角洲的数据还显示,这个数字到2030年要涨到21600立方米。

要知道,荷兰的自来水大多取自地下水。当荷兰人知道这些互联网巨头用宝贵的水源来冷却电脑,自然也会表示愕然和不满。荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)水文学领域首席学者Hubert Savenije教授就认为“数据中心用自来水是不可持续的,后者是优质用水,不应该用来作冷却用途”。

受到舆论的压力,格罗宁根水务公司(WBG)也开始表示想停止使用自来水,他们的负责人也表示这并不是理想水源,也是不可持续的。

地表水是替代水源。但是,数据中心附近并没有足够的地表水源,最近的淡水源是Eems运河,也在几十公里之外。

怎么办呢?

冷却水自给自足

这就有了谷歌建净水厂的新闻了。

格罗宁根水务公司和荷兰水务公司Evides联合成了一家叫North Water的公司,他们决定在格罗宁根城边Garmerwolde污水厂里,建一套新的处理系统,将Eems运河中的水处理到工业冷却水级别。同时,North Water还将建一条28公里的管道,将净化的出水运到Eemshaven的数据中心。

格罗宁根水务公司的宣传片显示,他们从污水厂一角作为取水口,运河的水绕着Garmerwolde污水厂外围进入冷却水净化系统。

谷歌的荷兰分公司是这个系统的首个用户,它自己也将投资4500万欧元到这个项目中。

工艺原理

由于是处理运河抽上来的水,所以工艺组合不用想生活污水那么复杂,主要是用铁盐作絮凝沉淀,然后用高效斜板沉淀池作固液分离,最后再经过一层沙滤去除剩余杂质。这套系统的年处理量据称达1000万立方米。

减少地下水的使用

North Water是格罗宁根水务针对荷兰夏天降雨减少的问题而成立的公司,目的是要减少地下水的使用。

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