上個月,荷蘭水圈出了一則大新聞——穀歌荷蘭(lán)要和當地的水務公司聯合投資,在一(yī)個汙水廠內(nèi)新建一套水處理係統,目的是為穀歌在荷蘭的其中一個數(shù)據中心提供(gòng)冷卻(què)水。
這則新聞為什(shí)麽在荷蘭引起關注(zhù)?因為(wéi)這標誌著穀(gǔ)歌不再使用自來(lái)水,而是用地表水來(lái)冷卻Eemshaven數據中(zhōng)心的(de)服務器。其次,穀歌還表示(shì)正在考察(chá)使用汙水廠出水作為冷卻(què)水的可行性。IT巨頭進軍汙水圈,日後會不會還直接收購汙水廠呢?我們(men)馬上看看項目的來龍去脈。
汙(wū)水處理和IT巨頭的跨界
穀歌作為全(quán)球*大的數據(jù)供(gòng)應商之一,為其歐洲的(de)大部分(fèn)用戶提供服務。自2007年以來,穀歌在歐洲建立了(le)四個大型數據中心,其中(zhōng)*個在2007年建於比利時的St. Ghislain,並(bìng)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(ōu)洲總部,也在2012年投產。第四個數據中心選擇在(zài)了荷蘭的格(gé)羅寧(níng)根,並於2016年投產運營(yíng)。
穀(gǔ)歌聲(shēng)稱自己(jǐ)從2007年就開始了碳中和計劃,並於2017年實現能量自給(gěi),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
穀歌這目標能不能實現尚且是個未知數,但荷(hé)蘭政府已經從(cóng)電費單看到這些大型數據中心是堆耗電怪物——據統計,荷蘭目前有大大(dà)小小約6600個數據中心,其(qí)中6000個都是小規模的,隻相當於一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(yǒu)三個巨型數據中心,每個的麵積都在十(shí)幾個足(zú)球場以(yǐ)上。2019年,這些數據中心消耗(hào)了荷蘭全國2.5%的(de)電耗,而那三個巨型數據中心就占了全國電耗的(de)0.7%。這是什麽(me)概念?一個數據中心的電耗相當於格羅寧根(gēn)所有居民的用電量。
這三個巨無霸是穀歌和微軟(ruǎn)建(jiàn)造的,它倆還計劃在荷蘭的Wieringermeer和Zeewolde多建3個數據中心。數據預(yù)測,到2030年(nián),這幾個巨型數據中心將(jiāng)消耗荷蘭全國3.5-7%的電耗。
冷卻水的(de)需求(qiú)
除了耗電,這些(xiē)數據中心還(hái)要用到大量的水。
這些電腦全天候工作,機器會產生大量熱能。要服務器正常運作,必須給它們(men)降溫散熱。風冷是主流的散熱方式,但是在夏天,風冷還不足(zú)以抵消機房產生的熱能,所以需要用到冷卻水。
荷蘭三角洲研究所做過估算(suàn),在*熱的夏季,荷蘭的所有數據中心每天*多使用(yòng)112000立方米的水。這(zhè)種水可以為130萬人用水量!
穀(gǔ)歌在Eemshaven的數據中心每天消耗(hào)2600立方米的冷卻水。而你可能有所(suǒ)不知(zhī)的是,穀(gǔ)歌用的這些水,全是自來水!三角(jiǎo)洲的數據還(hái)顯示,這個數字到2030年(nián)要漲到21600立(lì)方米。
要知道,荷蘭的自來水大(dà)多取自地(dì)下(xià)水(shuǐ)。當荷蘭人知道這些互聯網巨頭用寶貴的(de)水源來冷卻電(diàn)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(yù)*席學者Hubert Savenije教授就認(rèn)為“數據中心用自來水是不可(kě)持續的,後者(zhě)是優質用(yòng)水,不應該用來作冷(lěng)卻用途”。
受到輿(yú)論的壓力,格羅寧根(gēn)水務公司(WBG)也開始表示想停止使用(yòng)自來水,他們的負責(zé)人也表示這並不是(shì)理想水源(yuán),也是不可持續的(de)。
地表水是替代水源。但是,數據中心附近並沒有足夠的(de)地表水源,*近的淡水源是Eems運河,也在幾十公裏之外。
怎麽(me)辦呢?
冷卻水自給自足
這就有了穀歌建淨水廠的新聞了。
格羅寧根水務公司和荷(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汙水廠裏,建一套新的處(chù)理係統,將Eems運河中(zhōng)的水處理到工業冷卻(què)水(shuǐ)級別。同時,North Water還將建一條(tiáo)28公裏的管道,將淨化的出(chū)水運到Eemshaven的數據中心。
格羅寧根水務公(gōng)司的宣傳片顯示,他們從汙水廠一角作為取水口,運(yùn)河的水繞著Garmerwolde汙水(shuǐ)廠外圍進入冷卻水淨化係統。
穀歌的荷蘭分公司是這個係統的(de)*個用戶,它自己也將投資4500萬歐元到這(zhè)個項目中。
工藝原(yuán)理
由於是處理運河抽上來的(de)水,所以工藝組合不用想生活汙水那麽複雜,主要是(shì)用(yòng)鐵鹽作絮凝沉澱,然後用高(gāo)效斜(xié)板沉澱池作固液(yè)分離,*後(hòu)再經過一層沙(shā)濾去除剩(shèng)餘雜質。這套係統的年處理(lǐ)量據稱達(dá)1000萬立方米。
減少地下水的使用
North Water是格羅寧根水務(wù)針對荷蘭夏天降雨減少的問題而成立的公司,目的是要減少地下水的使用。
格羅寧根水(shuǐ)務擔心地(dì)下(xià)水使用的可持續性,因為他們預料到氣候變化(huà)會使荷蘭的夏天變得越來越幹旱。沒有了地表降雨的捕集,人們將(jiāng)更加依賴地下水的開采;同時,旱季的延長也會減少地下水的補給,*終形成惡性循環,造(zào)成海水倒灌等問題(tí)。
用地表水生產工業供水就是其中的一個探索實踐。目前North Water生產(chǎn)的(de)工業用(yòng)水的價格為1歐元/m3,和自來水的價格相當,所以還是企業能夠接受的。
組(zǔ)合式水(shuǐ)冷係統(tǒng)
除了改用地表水作為水源,穀歌還(hái)在考察其他選項。穀(gǔ)歌(gē)荷蘭的投資組合經(jīng)理(lǐ)Rita Margarido女士在接受采(cǎi)訪時表示:“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量能耗,而且還需要對濃水進行處理。”
但她也表示如果之後(hòu)這個技術有更(gèng)多的突破(pò),穀歌是不排除在以後的項目中考慮膜技術的。
據Margarido女士介紹,新水(shuǐ)廠(chǎng)的出水除(chú)了用來冷卻,還可以作為熱源,通過熱交換(huàn)器進一步(bù)利用水中的餘(yú)熱。
水冷的散熱能力是風冷的24倍,這說明水冷的方法更(gèng)節能。穀歌稱會(huì)用到閉合和(hé)開放兩種水冷的形式:在閉合係統裏,水將盡可(kě)能多次(cì)地持續循環;在開放係統裏,他們使用水塔來(lái)降低閉合係統的溫度。這種結合係統會比一次性(xìng)的水冷係統的(de)水(shuǐ)耗減少50%。
汙水廠(chǎng)出水回用
為(wéi)什麽將冷取水處理單元放到Garmerwolde汙水廠呢?這(zhè)個選擇背(bèi)後是在下一盤大棋——他們真的在考慮將汙(wū)水處理廠的出水用作冷卻水的水源!
North Water和Google在新廠發布會上對此都沒有(yǒu)避諱,都談到了汙水廠(chǎng)出水(shuǐ)加工成(chéng)為數據中心冷卻用水的可能性。但他(tā)們也表(biǎo)示,這個可能性還需要更多具體的研究去確認是否真的可行。
在此前的(de)《碳中和時代汙水(shuǐ)廠(chǎng)如何升級轉型?| 荷蘭案例分享》中,我們已經介紹過Garmerwolde汙水廠。它是荷蘭汙水廠在碳中和時(shí)代升級轉型的代表。如今,這個汙水廠不僅同時(shí)應用了厭氧氨氧化和好氧顆粒汙(wū)泥工藝(yì),現在和跟互聯網IT巨頭直接合(hé)作,商業想象力確實值得同行效仿。
互聯網公司會收購汙水廠嗎(ma)?
小編(biān)在開頭提出過這麽個假設:IT巨頭日後會否收購(gòu)汙水廠?
我算了算一筆賬,覺得這並不是沒可(kě)能。
我搜了一下格羅寧根水務的自來水價格,目前(qián)是約1.68歐/立方米。穀歌預計自己在未來的水耗(hào)會去到20000立方米/天,一年下來,穀歌的自來水賬單高達1200萬歐。穀歌現(xiàn)在花了4500萬歐元合夥去建一個規模(mó)為2.7萬噸/天的(de)淨水廠,如果當地政府因此免了它的水(shuǐ)費,其實是一筆劃算的投資(5年後回本?)。要知道,穀歌隻是這(zhè)個新水廠的(de)*個用戶,這些出水也可以其他需要(yào)冷卻水的周邊(biān)企業(yè)。
再大膽一點聯想:數據中心的耗電(diàn)問題不僅是穀歌(gē)、微軟(ruǎn)要麵對的問題,我們國內(nèi)的百度、阿(ā)裏和騰訊等互聯網巨頭一樣要麵對數據中心的(de)能耗和水耗(hào)問題。如(rú)果穀歌在(zài)荷蘭嚐到甜頭,會不會繼而考慮直接買個汙水廠來運營呢?國內的BAT們為了完成自(zì)己的碳中和任務指標,會(huì)不會也效仿呢?
未來十年,阿裏騰訊收會不會有自己的再生水(shuǐ)廠呢?