丹麥Bitten超算廢熱全數回收供暖,AI資料中心能源困境的解方
SURL News 編輯室
丹麥Bitten超算廢熱全數回收供暖,AI資料中心能源困境的解方
隨著人工智慧(AI)資料中心在全球快速擴張,能源消耗與廢熱排放已成為嚴峻的環境挑戰。丹麥南日德蘭大學(University of Southern Denmark)近期啟用的Bitten超算中心,提供了一個具示範意義的解決方案:透過丹麥工程公司Danfoss設計的液冷技術,將資料中心產生的100%廢熱回收,並直接輸送至當地區域供暖網絡,為約7.5萬名居民提供暖氣。這一案例不僅展示了技術可行性,更回應了全球對AI基礎設施能源效率的迫切需求,對關注能源轉型與科技永續發展的台灣讀者而言,具有重要的參考價值。
全球資料中心正對電力系統造成巨大壓力。國際能源署(IEA)數據顯示,2024年資料中心耗電量達485太瓦時,相當於全球總能源供應的1.5%,或德國全年的發電量。預計到2030年,這一比例將翻倍至3%,且其中由AI驅動的比例將呈指數級增長。聯合國歐洲經濟委員會警告,以Google、Amazon、Microsoft為首的AI超大型雲端服務商及其資料中心,正對全球電力系統構成「日益加劇的威脅」。在荷蘭,反對微軟在阿姆斯特丹附近建設新資料中心的抗議者甚至遭到逮捕;在美國德州,Elon Musk將AI與SpaceX業務遷至當地以享受稅務優惠,引發居民不滿,當地選民在中期選舉中選出近40年來首位民主黨參議員,顯示公眾對資料中心擴張的反彈情緒正在升溫。
Bitten超算中心於今年5月啟用,是丹麥學術研究的AI算力核心。與傳統依賴風扇和空調將熱氣排入大氣的資料中心不同,Bitten採用Danfoss的先進液冷系統。該系統將冷卻液直接泵送至高溫處理晶片,完全吸收廢熱。這些熱能隨後被導入Sonderborg市的區域供暖網絡。Danfoss氣候解決方案總裁Kristian Strand解釋,每次用戶上傳文件或拍照,都會觸發資料中心的處理過程並產生熱量,而廢熱回收系統最終會從資料中心輸出一股熱水,這不僅可用於家庭供暖,也可用於工業過程。
此技術的關鍵在於「熱能的地點匹配」。牛津大學能源與氣候政策教授Jan Rosenow指出,美國擁有全球最多的資料中心(約4,000座),消耗全國5%的電力,但因缺乏區域供暖網絡,廢熱幾乎無法回收。他強調,資料中心應建設在熱能能被利用的地區,而非僅選擇土地最便宜的地方。北歐地區在此領域領先,例如丹麥Odense的Meta資料中心每年回收約100吉瓦時熱能,足以供6,900戶家庭使用;瑞典斯德哥爾摩自2014年起便將資料中心熱能接入供暖網絡。Danfoss的數據更顯示,歐洲一年浪費的熱能足以供巴黎使用48年,而全球約三分之二的能源以廢熱形式消散。
除了資料中心,Danfoss還在探索其他廢熱來源。在Sonderborg醫院,工程師用熱泵系統取代兩台高碳排天然氣鍋爐,該系統回收MRI掃描儀、手術室及病房溫度調節系統產生的廢熱。過去這些熱能經冷卻塔排至室外,如今醫院在一年中的9個月實現能源獨立,並可向供暖網絡回饋熱能。醫院技術服務主管Lasse Bo Madsen表示,該項目在兩年內即可收回成本,節省下的資金將用於患者護理和新設備採購。這表明廢熱回收不僅是環保舉措,更具備強大的商業可行性。
本站先前曾報導都柏林科技大學利用AI廢熱供暖的案例,以及液冷技術在應對AI時代能源挑戰中的角色,顯示廢熱回收正成為全球資料中心建設的新趨勢。隨著AI熱潮加速,新資料中心的需求持續攀升,Danfoss認為此項廢熱回收技術的可擴展性,有助於緩解當前全球能源供應的緊張局勢,並減少對化石燃料的依賴。
幾個還沒答案的關鍵問題:
1. 丹麥Bitten超算中心的廢熱回收系統在冬季極低溫環境下的實際能效比(COP)數據,需待Danfoss或南日德蘭大學發布詳細技術報告。
2. 美國資料中心因缺乏區域供暖網絡而難以複製此模式,是否有企業正在美國開發「廢熱轉電」或「工業熱能」的替代回收方案,需關注美國能源部或相關科技巨頭的後續公告。
3. 全球資料中心廢熱回收的整體市場規模與技術標準化進度,需待國際標準組織(ISO)或相關行業協會發布最新指引。