上個月,荷蘭水圈出了一則大新聞(wén)——穀歌荷蘭要和當地的水(shuǐ)務公司聯合投資,在一個汙水廠內新建一套水處理(lǐ)係統,目的是為穀歌在荷蘭的其中一個數據(jù)中心提供冷卻水。
這則(zé)新聞為什麽在荷蘭引起關注?因(yīn)為這(zhè)標(biāo)誌(zhì)著穀歌(gē)不再使用(yòng)自(zì)來水,而是用地表水來冷卻Eemshaven數(shù)據中(zhōng)心的服務器。其次,穀歌還表示正在考察使用汙水廠出水作為冷卻(què)水的(de)可行性。IT巨頭進軍汙水圈,日後會不會還直(zhí)接收購汙水廠呢?我們馬上看看項目的來龍去脈。
汙水處理和IT巨頭的跨界(jiè)
穀歌作為全(quán)球*大的數據供應商之一,為其歐洲的大部分用戶提供服務(wù)。自2007年以來,穀歌在歐洲建立了四個(gè)大型數據中心,其中*個在2007年建於比利時的(de)St. Ghislain,並於2010年全麵投產。第二座於2012年落戶芬蘭Hamina,第三座靠近Google在愛爾蘭都柏林的歐洲(zhōu)總部,也在2012年(nián)投(tóu)產。第四個數據中心(xīn)選(xuǎn)擇在了荷蘭(lán)的格羅寧根,並於2016年投產運營。
穀歌聲稱自己從2007年(nián)就開始了碳中(zhōng)和計劃,並於2017年實現能量自給,根據荷蘭的計劃,穀歌也要在2030年實現所有數據中心和辦公室的碳中和目標。
電耗怪物
穀歌這(zhè)目(mù)標能不能實現(xiàn)尚且是個未知數,但荷蘭政府已經從電費單看到這些大型數據中心(xīn)是堆耗電怪物——據統計,荷蘭目前有大大小小約6600個數據中心,其中6000個都是小規模的,隻相當(dāng)於一(yī)個中小企業的辦公室的房間。其餘的600個的麵積則超過100㎡。其中有三(sān)個巨型數(shù)據中心,每個的麵積都在十(shí)幾個足球場以上。2019年,這些(xiē)數據中心消耗了荷蘭全國2.5%的電耗,而那三個巨型數據中心就占了全國(guó)電耗的0.7%。這是什麽概念(niàn)?一個數據中心的電耗相當於格羅寧根所有居民的用電(diàn)量。
這三個巨無霸是穀歌和微軟建造的,它(tā)倆還(hái)計(jì)劃在荷蘭的Wieringermeer和Zeewolde多建3個數據中心。數據預(yù)測,到(dào)2030年,這幾個巨型數據中心將消耗荷蘭全國3.5-7%的電耗。
冷卻水的需求
除了耗電(diàn),這(zhè)些數據中心還要用到大量的水。
這些電腦全天候工作,機器會(huì)產(chǎn)生大量熱能。要服(fú)務(wù)器正常運作,必須給它們降溫散熱。風冷是主流的散熱方式(shì),但(dàn)是在夏天,風冷還不(bú)足以抵消機房產生的熱能,所以需要用到冷卻水。
荷蘭三角(jiǎo)洲研究所做過估算,在*熱的夏季,荷蘭的所有數據中心(xīn)每天*多使用112000立方米的水。這種水可(kě)以為130萬人(rén)用水量!
穀歌在Eemshaven的數據中(zhōng)心(xīn)每天消耗2600立方(fāng)米的冷卻水。而你可能有所(suǒ)不知的是,穀歌用的這些(xiē)水,全是自來水(shuǐ)!三角洲的數據還顯示,這個數字到2030年(nián)要漲到21600立方米。
要知道,荷蘭的自來水大多取自地下水。當(dāng)荷蘭人知道(dào)這些互聯網巨頭用寶貴的水(shuǐ)源來冷卻電(diàn)腦,自(zì)然也(yě)會表示愕然(rán)和不滿。荷蘭代爾夫特理工大學(TU Delft)水文學(xué)領域*席學者Hubert Savenije教授就認為“數據中心用自來水是不可持續的,後者(zhě)是優質用水,不應該用來作(zuò)冷卻(què)用途”。
受到輿論的(de)壓力,格羅寧根水務公司(WBG)也開始表示想(xiǎng)停止使用自來水,他們的負責人也表示這並(bìng)不是理想水源,也是不可持續的。
地表水是替代水源。但是,數據中心附近並沒有足夠的地表水源,*近的淡水源(yuán)是Eems運河,也在幾十公裏(lǐ)之外。
怎麽辦呢?
冷卻水自給自足
這就有了穀(gǔ)歌建淨水廠的新聞了。
格羅寧根水務(wù)公司和荷(hé)蘭水務公司Evides聯合成了一家叫North Water的公司,他們決定(dìng)在格羅寧根城邊Garmerwolde汙水廠(chǎng)裏,建一套新的處理係統,將Eems運河中的水處理到工業冷卻(què)水級別。同時,North Water還將建一條28公(gōng)裏的管(guǎn)道,將淨化的出水運到Eemshaven的數據中心。
格羅寧根水務公司的宣傳片(piàn)顯示,他們從汙水廠一角作為取水口,運(yùn)河的水繞著Garmerwolde汙水廠外圍進入冷卻水淨化係統。
穀(gǔ)歌的荷蘭分公司是這個係(xì)統的*個用戶,它自己也將投資4500萬歐元到這(zhè)個項目中。
工藝原理
由於是處理運河抽上來的水,所以工藝組合不(bú)用(yòng)想生活汙水那麽複雜(zá),主要是用鐵鹽作絮凝沉澱,然後用高效斜板沉澱池作固(gù)液分(fèn)離,*後(hòu)再經過一層沙濾去除剩餘雜質。這套係統的年處理量據稱達1000萬立方米。
減少(shǎo)地下水(shuǐ)的使用
North Water是格羅寧根水務針對荷蘭夏天降雨減少的問題而成立的公司,目的是要減少地下(xià)水的使用。
格羅寧根水務擔心地下水使用的可持續性,因為他們預料到氣候變化會(huì)使荷蘭的夏天變得越來越幹旱。沒有了地表(biǎo)降雨(yǔ)的捕(bǔ)集,人們將更加依(yī)賴地(dì)下水的開采;同時,旱季的延長也會減少地下水的補給,*終(zhōng)形成惡性循環,造成海水(shuǐ)倒(dǎo)灌等問題。
用地表水生產工業供水就是其中的一(yī)個探索實踐。目前North Water生產的工業(yè)用水的價格(gé)為1歐元/m3,和自來水的價格相(xiàng)當,所以還是企業能夠接受的。
組合式水冷係(xì)統
除了改用(yòng)地(dì)表水作為水源,穀歌還在考察其他選(xuǎn)項。穀(gǔ)歌荷蘭的投資組合(hé)經理Rita Margarido女士在接受采訪(fǎng)時表示(shì):“我們也在考察海水淡化的方案,但是反滲透工藝本身又需要大(dà)量能耗,而且還需要對濃水進行處(chù)理。”
但她也表示如果之後這個技術有更多的突破,穀(gǔ)歌是不排除在以後的項目中(zhōng)考(kǎo)慮膜技術的。
據Margarido女(nǚ)士介紹,新水廠的出(chū)水除了用來(lái)冷卻,還可以作為熱源,通過熱交(jiāo)換(huàn)器進一步利用水中的餘熱。
水冷的散熱能力是風冷的24倍,這說明水冷的方法更節能。穀歌稱會用到閉合和開放兩種水冷的形式:在閉合(hé)係(xì)統裏,水將盡可能多次地持續循環;在開放(fàng)係統(tǒng)裏,他們使用水塔來降低(dī)閉合係統的(de)溫度。這(zhè)種結合係統會比一次(cì)性的水冷係統的水耗減少50%。
汙水廠出水回用
為什麽將冷取水處理單元放到Garmerwolde汙水廠(chǎng)呢?這個選擇(zé)背後是在下一盤大棋——他們真(zhēn)的在考慮(lǜ)將汙水處理廠的出水用作冷卻水(shuǐ)的水源!
North Water和Google在新廠發(fā)布會上對此都沒有避諱,都談到了汙水廠出水加工成為數據中(zhōng)心(xīn)冷卻用水(shuǐ)的可能(néng)性(xìng)。但他們也表示,這個可能性還需要更多具(jù)體的研(yán)究去確認是否真的可行。
在此前的(de)《碳中和時代汙水廠如何升級轉型?| 荷蘭案例分享》中,我們已經介紹過Garmerwolde汙水廠。它是荷(hé)蘭汙(wū)水廠(chǎng)在碳中和時代升級轉型的(de)代(dài)表。如今,這(zhè)個汙水廠不僅同時(shí)應用了厭氧氨氧化和(hé)好氧(yǎng)顆粒汙泥工藝,現在和跟互聯網IT巨頭(tóu)直接合作,商業想象力確實值得同行效仿。
互聯網公司會(huì)收(shōu)購汙水廠嗎?
小編在(zài)開頭提出過(guò)這麽個假(jiǎ)設:IT巨頭日後會否收(shōu)購汙水廠?
我算了(le)算一筆賬,覺得這並不是沒可能(néng)。
我搜了一下格羅寧根水務的自來水(shuǐ)價格,目(mù)前是約1.68歐/立方米。穀歌(gē)預計自己在未來的水耗會去到20000立方米/天,一年(nián)下來,穀歌的自來水賬單高達(dá)1200萬歐。穀歌現在花了4500萬(wàn)歐(ōu)元合夥去建一(yī)個規(guī)模(mó)為2.7萬(wàn)噸/天的淨水廠,如果當地政(zhèng)府因此免了它的水費,其實是一筆劃算的投資(5年後回本?)。要知道(dào),穀歌(gē)隻是這個新水廠(chǎng)的*個用戶,這些出水也可以其他需要冷卻(què)水的周邊企業。
再大膽一點(diǎn)聯想:數據(jù)中(zhōng)心(xīn)的耗電問題不(bú)僅(jǐn)是穀歌、微軟要麵對的問題,我們國內的百(bǎi)度、阿裏和(hé)騰訊等互聯網巨頭一樣要麵對數據中心的能耗和水(shuǐ)耗問題。如果穀歌在荷蘭嚐到甜頭,會不會繼(jì)而考慮直接買個汙水廠來運營呢?國內的BAT們為了完成(chéng)自己的碳(tàn)中和任務指標,會不會也效仿呢?
未來十年,阿裏騰訊收會不會(huì)有自己的再(zài)生水廠呢(ne)?