Ciepło generowane przez procesory długo uznawano za niewykorzystany produkt uboczny pracy serwerowni. Najnowsze analizy wskazują jednak, że jego odzysk może pokryć istotną część zapotrzebowania na ciepło sieciowe. W Polsce, gdzie znajduje się jeden z największych systemów ciepłowniczych w Europie, potencjał odzysku ciepła z centrów danych szacuje się ok. 19 700 TJ rocznie.

Centra danych a dekarbonizacja ciepłownictwa 

Globalne zapotrzebowanie na moc obliczeniową potrzebną do rozwoju sztucznej inteligencji (AI) oraz postępująca cyfryzacja gospodarki i administracji publicznej napędzają rozwój centrów danych. Również w Polsce planowanych jest kilka dużych inwestycji w tym sektorze. Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE) w Planie Rozwoju Sieci Przesyłowej na lata 2027-2036 po raz pierwszy uwzględniły potrzeby tego sektora, rezerwując moce przyłączeniowe dla 1200 MW nowych projektów do 2034 roku. Eksperci przewidują, że całkowita moc centrów danych w Polsce do 2030 roku przekroczy 500 MW.

Przyjęta w czerwcu przez polski rząd Strategia Cyfryzacji Państwa kładzie nacisk na efektywność energetyczną sektora technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT) oraz integrację centrów danych z krajową infrastrukturą energetyczną. Według analiz Polskiego Związku Centrów Danych (PLDCA), potencjał odzysku ciepła z tych obiektów może do 2030 roku zaspokoić ponad 7% krajowego zapotrzebowania na ciepło sieciowe. 

Centrum danych AI w Bełchatowie. Co zyskają, a co stracą mieszkańcy?

Różnica temperatur i rola pomp ciepła

Kluczowym wyzwaniem w wykorzystaniu ciepła z serwerowni jest różnica temperatur. Tradycyjne systemy w centrach danych są chłodzone powietrzem, przez co oddają ciepło o temperaturze 25-45°C. Tymczasem miejskie sieci ciepłownicze wymagają zazwyczaj 70-95°C. Rozwiązaniem tej kwestii mogłoby być zastosowanie pomp ciepła, które podnoszą parametry ciepła do odpowiednich wartości. Także przejście na alternatywny sposób chłodzenia, np. cieczą pozwala uzyskać na wyjściu 50-60°C, co znacząco podnosi współczynnik efektywności pomp ciepła (COP). Dzięki temu rośnie rentowność takich projektów.

W Polsce dodatkową barierą jest struktura sieci wysokotemperaturowych, czyli takich, które mają przesyłać energię na dalekie odległości. Wymagają one temperatur sięgających nawet 150°C, dlatego przed integracją ciepła odpadowego z centrów danych konieczna byłaby ich modernizacja, co mogłoby według analiz wymagać nakładów sięgających 100 mld zł. Jednak w miastach o mniejszej sieci ciepłowniczej (do 50 MWt) tego rodzaju integracja ciepła odpadowego z pompami ciepła jest już rozważana jako realny element dekarbonizacji.

Odzysk ciepła kontra ciepłownictwo gazowe

Eksperci wskazują, że z perspektywy ekonomicznej odzysk ciepła staje się konkurencyjny wobec kotłów gazowych. Koszt dostarczenia 1 MWh ciepła z serwerowni w 2026 roku szacuje się na 12-30 EUR, podczas gdy gaz generuje koszty rzędu 35-55 EUR. Infrastruktura potrzebna do wykorzystania ciepła odpadowego kosztuje ok. 190-250 tys. euro na 1 MW mocy. Mimo to średni okres zwrotu inwestycji szacowany jest obecnie na 5-10 lat. Warto podkreślić, że istnieje także granica geograficzna, po której rentowność gwałtownie spada. Obecnie gdy centrum danych jest oddalone od sieci ciepłowniczej o więcej niż 4 km, koszty budowy rurociągów przesyłowych przesądzają o braku opłacalności inwestycji. Oznacza, to że najbardziej korzystne jest rozprowadzanie ciepła lokalnie. 

Praktyczne zastosowanie tych rozwiązań na dużą skalę można zaobserwować już w krajach nordyckich. W Sztokholmie podobna inicjatywa od 2022 roku pozwala ogrzewać ok. 30 tys. apartamentów, a celem jest pokrycie 10% zapotrzebowania miasta do 2035 roku. Bliźniacze projekty rozwijane są w Helsinkach, gdzie tego rodzaju system ma docelowo pokrywać 40% lokalnego zabezpieczenia (ok. 250 tys. mieszkańców miasta).  

Zobacz też: Pływające centra danych na morzu. Czy AI przeniesie serwerownie na turbiny wiatrowe?

Źródła: PAP Biznes, PLDCA, PSE, moduledge.com, MC, eu-mayors.ec.europa.eu, Polskie Towarzystwo Elektrociepłowni Zawodowych, Uniwersytet w Stuttgarcie

Fot. Canva (Sumali Ibnu Chamid, Jupiterimages) 

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.