上個(gè)月,荷蘭水(shuǐ)圈出了一則大新聞——穀歌荷(hé)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(shuǐ)處(chù)理係統,目的是為穀歌在荷蘭的其中一個數據中心提供冷卻水。
這則新聞為什麽在荷蘭引起關注?因為這標誌著(zhe)穀歌(gē)不再使用自來水,而是用地表水來冷卻Eemshaven數據中心的服務器。其次,穀歌還表示正在考察使用汙水廠出(chū)水作為冷卻水的可(kě)行性。IT巨頭進軍(jun1)汙水圈,日後會不會還直接收購汙水廠呢?我們馬上看看項目的來龍去(qù)脈(mò)。
汙水處理和IT巨頭的跨界
穀歌作為全球*大的數據供應(yīng)商之一,為其歐洲的大部分用戶提供服務。自2007年以來,穀(gǔ)歌在歐洲建(jiàn)立了四個大型數據中心,其中*個在2007年建於比利時的St. Ghislain,並於2010年全麵(miàn)投產。第二座於2012年落戶(hù)芬蘭Hamina,第三座靠近Google在愛爾蘭都柏林的歐洲總部,也在2012年投(tóu)產。第四個數據中心選擇在了荷蘭的格羅寧根,並於2016年(nián)投產運(yùn)營。
穀歌聲稱自己從2007年就開始了碳(tàn)中和計(jì)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
穀歌這目標能不(bú)能實現尚且是個未知數,但荷蘭政(zhèng)府(fǔ)已經(jīng)從電費單看到這(zhè)些大型數據中心是堆耗電怪物——據(jù)統計,荷蘭目前有大大小小約6600個(gè)數據中心,其中6000個都是小規模的,隻相當於(yú)一個中小企(qǐ)業的(de)辦公室的房間。其餘的600個的麵積(jī)則超過100㎡。其中有三個巨型數據中心,每個的麵積都在(zài)十幾個足球場以上。2019年,這些數據中心(xīn)消耗了荷蘭全國2.5%的電耗,而那三(sān)個巨型數據中心就占了全國電耗的0.7%。這是什麽概念?一個數據中心的電耗相當於格羅寧(níng)根所(suǒ)有居民的(de)用電量。
這三個巨無霸是穀歌和微軟建造的,它倆還計劃在荷蘭的Wieringermeer和Zeewolde多(duō)建3個數據(jù)中心。數據預測(cè),到2030年,這幾個巨型數據(jù)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,這些數據中心還要用到大量的水。
這些電腦全天候(hòu)工作,機器會(huì)產生大(dà)量熱能。要服務器正常運作,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(xià)天,風冷還不足以抵消機房產生的熱能,所以需要用到(dào)冷卻水。
荷蘭(lán)三角洲研究所做過估算,在*熱的夏季,荷蘭的所有數據中心每天*多(duō)使用112000立方米(mǐ)的水。這種水可以為130萬人(rén)用水量(liàng)!
穀歌在Eemshaven的數據中心每天消耗2600立方米的冷卻水。而你可能有(yǒu)所不知的是,穀歌(gē)用的這些(xiē)水,全是自來水!三角洲的數據還顯(xiǎn)示,這個數(shù)字到2030年要漲(zhǎng)到21600立方(fāng)米。
要知道,荷蘭(lán)的自來水大多取自地下水。當荷蘭人知道這些互聯網巨(jù)頭用寶貴的水源來冷(lěng)卻電腦,自然也會表示愕然和不滿。荷蘭代爾夫特理工大學(TU Delft)水文學領域*席學者Hubert Savenije教授就認為“數據中心用自來(lái)水(shuǐ)是不可持續的,後者是優質用水,不應該用來作冷卻用途(tú)”。
受到輿論的壓力,格羅寧根水務公司(WBG)也開始表示想停止使(shǐ)用自來水(shuǐ),他們的負責人也表(biǎo)示這並不是理想水源,也是不可(kě)持續的。
地(dì)表水(shuǐ)是替代水源。但是,數據中心附(fù)近(jìn)並沒有足夠(gòu)的地表水源,*近的淡水源是Eems運河(hé),也在幾十公裏(lǐ)之(zhī)外。
怎麽辦呢?
冷卻水自給自足(zú)
這就有了穀歌建淨水廠的新聞了。
格羅寧根水(shuǐ)務公司和荷(hé)蘭水務(wù)公司Evides聯合成(chéng)了一家叫North Water的公司,他們決定在格羅寧根城邊Garmerwolde汙水廠裏,建一套新的處理係統,將Eems運河中的水處理到工業冷卻水級別。同時,North Water還將建一條(tiáo)28公裏的管道,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顯示,他(tā)們從汙水廠一角(jiǎo)作為取水口,運河的水繞(rào)著Garmerwolde汙水廠外圍進入冷卻水淨化係統。
穀歌的荷(hé)蘭分公司是這個係統的*個用戶,它自己也將投資4500萬歐(ōu)元到這個項目中。
工藝原理
由於是處理(lǐ)運河抽上來的水,所以工藝組合不用想生活汙水那麽複雜,主要是(shì)用鐵鹽作絮凝沉澱(diàn),然後用高效(xiào)斜板沉澱池(chí)作固液分離,*後再經過一(yī)層沙(shā)濾去除(chú)剩餘雜質。這(zhè)套係統的年處理量(liàng)據稱達1000萬立方米。
減少地下水的使用
North Water是格羅寧根水(shuǐ)務針對荷蘭(lán)夏天降雨減少的問題而(ér)成立的公(gōng)司,目的是要減少地下(xià)水的使(shǐ)用。
格羅寧根水務擔(dān)心地下水使用的可持續性,因為(wéi)他們預料到(dào)氣候變化會使荷蘭的夏天變得越來(lái)越幹旱。沒有了地表降雨的捕集,人們將更加依賴地下水的開采;同時,旱季的延長(zhǎng)也會減少地下水的補給,*終形成惡性循環,造成(chéng)海水(shuǐ)倒灌等問(wèn)題。
用地表水生產工業(yè)供水(shuǐ)就是其中的一個探索實踐。目前(qián)North Water生產的工業用水的價格為1歐元/m3,和自來水的價格相當(dāng),所以還是企業能夠接受的。
組(zǔ)合(hé)式水冷係統
除(chú)了改用地表水作為水源,穀歌還在考察其他選項(xiàng)。穀歌荷蘭的投資組合經理Rita Margarido女士在接受采訪時表示:“我們(men)也在考察海水淡化的方案,但(dàn)是反滲透工藝(yì)本身又需要大量能耗,而且還(hái)需要對濃水進行處理。”
但她也表(biǎo)示如果之後這個技術有更多的突破,穀歌是不排除(chú)在以後的(de)項目中考慮膜技術的。
據Margarido女士介紹(shào),新水廠的出水除了用來冷卻,還可(kě)以作為熱源(yuán),通過熱交換器進一步利用水(shuǐ)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(liǎng)種水冷(lěng)的形式:在閉合係統裏,水將盡可能多次地持續循環;在開放係統(tǒng)裏,他們使用水塔來降低閉合係統的溫度。這種結合係統會(huì)比一(yī)次性的水冷係統的水耗減(jiǎn)少50%。
汙水廠出水回用
為什麽將(jiāng)冷取水處理單元放到Garmerwolde汙水(shuǐ)廠呢(ne)?這個選擇背(bèi)後是在下一盤大棋——他們真的在考慮將汙水處理廠的出水用(yòng)作冷卻水的水源!
North Water和Google在(zài)新廠發布會上對此都沒有避諱(huì),都談到了汙水廠(chǎng)出水加工成為數據中心冷(lěng)卻用水的可能性。但(dàn)他們也表示,這個可能性還需要更多具體的研究去(qù)確認是(shì)否真的可行。
在(zài)此前的《碳中和時(shí)代汙水廠如何升級轉型?| 荷蘭案例分享》中,我們已經(jīng)介紹過Garmerwolde汙水廠。它是荷蘭汙水(shuǐ)廠在(zài)碳(tàn)中和(hé)時代升級轉型的代表。如今,這個汙(wū)水(shuǐ)廠不(bú)僅同(tóng)時應用了厭氧氨氧化(huà)和好氧顆粒汙泥工藝,現(xiàn)在和跟互聯網IT巨頭直接(jiē)合作,商業想象力確實值得同行效仿。
互聯(lián)網公司會收購汙水廠嗎?
小編在開頭提出過這麽個假(jiǎ)設:IT巨頭日後會否收購汙水廠?
我算了算一筆賬(zhàng),覺得這並不是沒可能。
我搜了一下格(gé)羅(luó)寧根(gēn)水務的自來水價格,目(mù)前是約(yuē)1.68歐/立方米。穀歌預計自己在未來的水耗會去到20000立方米/天,一年下來,穀(gǔ)歌的自來水賬單高達1200萬(wàn)歐。穀歌現在花了4500萬歐(ōu)元合夥去建一個規模為2.7萬噸/天的(de)淨水廠,如果(guǒ)當地政府因此(cǐ)免了它的水費,其實是一筆劃算的投(tóu)資(5年後回本?)。要知道,穀歌隻(zhī)是這個新水廠的*個用戶,這些出水也可以其他需要冷卻水的周(zhōu)邊企業。
再大膽一點聯想:數據(jù)中心的耗電問題不(bú)僅是穀(gǔ)歌、微軟要麵對的問題,我們國內的百度、阿裏和騰訊等互聯網巨頭一樣要麵對數據中(zhōng)心的能(néng)耗和水耗問題。如果穀歌在荷蘭嚐到甜頭,會不會繼而考慮直接買個汙水廠來運(yùn)營呢?國內的BAT們為了完成自己的碳中和任務指標,會不會也效仿(fǎng)呢?
未來十(shí)年,阿裏騰訊收會不會(huì)有自己的再生水廠(chǎng)呢?