データセンターの廃熱、
暖房だけで本当に売れるのだろうか？
サーバーが消費する電力の大部分は熱となりますが、発生した熱がそのまま販売可能な熱というわけではありません。回収可能な熱量と温度、同時に熱を利用できる近隣の需要先、配管やバックアップ、需給契約、そして正味経済性を総合的に確認する必要があります。
廃熱は資源ですが、販売するには熱需要事業として成立する必要があります。
予備検討における回収可能な熱量は IT負荷 × 平均負荷率 × 熱回収効率と推定できます。例えば、IT負荷が10MW、平均負荷率が70%、回収効率が80%の場合、熱源側の回収可能量は5.6MWthとなり、連続運転を単純に仮定すると年間約49GWhthとなります。 これは概念的な比較用であり、実際の値はサーバー負荷、冷却方式、供給・還水温度、および熱交換器の性能によって検証する必要があります。
低温の廃熱は、地域暖房や建物の暖房に利用するために、ヒートポンプで昇温させることができます。この際、COPだけでなく、目標供給温度、ヒートポンプの電力料金、ポンプ動力、および季節ごとの運転時間を考慮します。 液体冷却は一般的に、より高い温度で熱を回収しやすいため、昇温の負担を軽減できますが、実際の適用性は設備や熱収支によって異なります。
需要地は近いほど有利ですが、一律に最大距離で判断してはなりません。 配管の熱損失やポンプ送水、道路・河川・鉄道の横断、掘削や使用権、接続工事費を合わせて計算する必要があります。データセンターの稼働率と熱需要の季節・時間帯ごとのパターンが一致しないため、データセンターの冷却と需要先の暖房には、それぞれ独立したバックアップが必要です。
事業化前には、最低使用量、熱単価および調整方式、計量地点、供給温度・圧力、設備の所有権とO&M、中断・精算条件を供給契約で確定し、当該供給地域および事業構造に適した地域熱供給に関する許認可・供給条件を検討する必要があります。正味経済性は 熱販売収益 ＋ 回避可能な冷却費 － ヒートポンプ電力 － O&M － 配管・接続の投資費および金融費用と判断します。
※ 本コンテンツは、事業開始前の検討を目的とした説明です。数値はあくまで例であり、実際の設計および契約については、機械設備・エネルギーの専門家、地域の熱供給事業者、および管轄行政機関による確認が必要です。
廃熱の活用も含めた敷地分析を始める →熱需要、温度、配管および契約内容を併せて検証してください。
米国エネルギー省：エネルギー効率の高いデータセンターの設計ガイド ↗
IEA：地域冷暖房ネットワークにおける大型ヒートポンプと低温廃熱 ↗