ترتبط مراكز البيانات في بلدان الشمال الأوروبي بشبكات تدفئة متعددة المناطق. ولدى الدول المجاورة للمملكة المتحدة، أيرلندا وفرنسا، مشاريع أيضًا. لكن المملكة المتحدة لم تواكب الوتيرة. هل سيتغير ذلك؟
وتشمل التحديات التي تواجه المملكة المتحدة مطابقة المواقع مع الطلب على الطاقة، فضلا عن ضمان وجود أسس أخرى، مثل الإطار التنظيمي لدعم ذلك. واحدة من أكبر المشاكل على الإطلاق هي عدم وجود شبكات التدفئة المحلية في المملكة المتحدة التي يمكن لمراكز البيانات توفيرها.
يقول بيتر جادج، كبير محللي الأبحاث في شركة Uptime Intelligence: “لا يوجد في المملكة المتحدة الكثير من شبكات تدفئة المناطق. هناك حاجة إلى الكثير من البنية التحتية التي يتم تنفيذها على أفضل وجه كبنية تحتية عامة”.
يعد القرب من المستخدم والطلب المحلي أمرًا بالغ الأهمية. سواء كانوا من رجال الأعمال أو الصناعة أو السكن، يجب على العملاء أن يكونوا بالقرب من مركز البيانات الذي يولد الحرارة المهدرة. يقول جادج: أنت بحاجة إلى العمل مع العديد من أصحاب المصلحة وإنشاء حلول تعتمد على تقنيات متعددة.
يحتاج كل شيء – والجميع – إلى العمل معًا ضمن تصميمات مخصصة لظروف محلية محددة. باختصار، يعد ربط مراكز البيانات بشبكات الطاقة لاستخدام الحرارة المهدرة أمرًا معقدًا.
العقبات التقنية وأسباب تقدم بلدان الشمال الأوروبي
في نهاية الأمر في مركز البيانات، من المفترض أن يساعد الانتقال إلى التبريد السائل في ترجيح كفة الميزان، وفقًا لجدج. غالبًا ما يتم تبريد أنظمة التبريد السائلة المثبتة بالهواء، مع استمرار طرد الكثير من الحرارة إلى الخارج.
“يتم تبريد معظم مراكز البيانات بالهواء، مما يمثل كثافة حرارة منخفضة،” يوضح جادج. “ولكن اتضح أن التبريد السائل لا يغير الوضع كثيرًا.”
التعديل التحديثي ممكن. ولكن ما هي المقاييس التي يجب استخدامها وكيفية قياسها يمكن أن تكون موضع شك. العقبات التجارية والتنظيمية، بما في ذلك الترخيص والاعتبارات التعاقدية وضريبة القيمة المضافة، ترافق الرحلة.
وفي المناخات الشمالية، يعد إعادة استخدام الحرارة المهدرة من الصناعة، بما في ذلك مراكز البيانات، لتدفئة المناطق السكنية أو التجارية المحلية أكثر شيوعًا. لكن العديد من مناطق الشمال قامت بتطوير شبكات التدفئة المحلية منذ سنوات، لذلك من المرجح أن يتم وضع الأساسات في مكانها الصحيح. وفي الطقس البارد، من المنطقي مشاركة التدفئة عبر الحي.
عادةً لا يستطيع مركز البيانات الذي يريد إعادة استخدام حرارته أن يتحمل تكلفة تركيب شبكة حرارية. يجب أن يكون حيث يوجد أو يتم بناؤه
بيتر جادج، ذكاء الجهوزية
يقول جادج: “إنهم يقومون بتوصيل مصادر إضافية للحرارة مثل مراكز البيانات دون بذل الكثير من الجهد والتكاليف”. “إذا كنت مركز بيانات يريد إعادة استخدام الحرارة الخاصة بك، فلن تتمكن عادةً من تحمل تكلفة إنشاء شبكة حرارية. يجب أن تكون في المكان الذي توجد فيه الشبكة أو يتم بناؤها.”
في شبكات التدفئة المحلية التابعة لشركة مرافق في ستوكهولم، يقومون بحرق رقائق الخشب من الغابات السويدية حتى يتمكنوا من ضبط إنتاج الحرارة حسب الحاجة. ومع ذلك، لا توفر مراكز البيانات هذا المستوى من المرونة. في الواقع، اقترحت مراجعة وصفية واحدة على الأقل عدم وجود مركز بيانات واحد بل مركزين أو أكثر قريبين من أجل “توزيع العبء”.
ويشير القاضي أيضًا إلى أن مشاريع شبكة التدفئة بالمنطقة باهظة الثمن. ومن ناحية أخرى، فإن التكاليف مرتفعة، وهو ما يعزز التصورات السلبية لمراكز البيانات، إلى جانب المخاوف بشأن كفاية اتصالات الشبكة لأغراض أخرى، مثل مشاريع تطوير الإسكان.
“على الرغم من أن الحرارة خالية بشكل فعال [locally]، يشعر الناس أنها مكلفة. إنهم يشعرون أن المشكلات لا يتم حلها بسرعة، وأشياء من هذا القبيل.
بدأت مشاريع المملكة المتحدة في الظهور
وفي غرب لندن، تقوم الحكومة بتمويل شبكة التدفئة في أولد أوك وبارك رويال لتغطية 9000 منزل و250 ألف متر مربع.2 مساحة تجارية تصل قيمتها إلى 36 مليون جنيه استرليني. تم الإعلان عنه منذ ما يقرب من خمس سنوات كأول مشروع من نوعه في المملكة المتحدة، ومن المقرر أن يبدأ العمل به في ربيع عام 2029، وفقًا لشارلوت أوين، مدير النمو في شركة هيميكو، مطور ومشغل الشبكة الحرارية.
يقول أوين: “سنبدأ البناء هذا العام”. “من المخطط أن يتم تسخير الحرارة من مركزي بيانات في البداية، والمزيد مع توسع الشبكة. وسوف توفر مشاريع البناء الجديدة ومرافق الرعاية الصحية والمباني الأخرى في أولد أوك وبارك رويال وحول وايت سيتي.”
ومن المتوقع أن توفر المرحلة الأولى ما يصل إلى 95 جيجاوات في الساعة من الحرارة، بالشراكة مع Vantage Data Centers وشركة Old Oak and Park Royal Development Corporation (OPDC). وبين عامي 2028 و2040، يمكن للمشروع تدفئة ما يصل إلى 25 ألف منزل.
لدى Hemiko مشاريع أخرى قيد التنفيذ تتضمن التنسيق مع مراكز البيانات. وفي الوقت نفسه، فهي مشغولة بتقديم رسائل لدعم تطبيقات التخطيط لمراكز البيانات في المناطق التي توجد بها شبكات حرارية موجودة، كما تقول.
ويضيف أوين: “لكن مراكز البيانات غالبًا ما تعاني من النزعة المرحة، مما يعني أنه يتم بناء الكثير منها في مكان أبعد. وما لا يدركه الناس هو أن وجود هذه المراكز في أحيائهم يعني أنه يمكنهم الاستفادة من فواتير الطاقة الرخيصة”.
ولا يزال هناك آخرون في طور الإعداد. يقول مارك لي، الرئيس التنفيذي لشركة Deep Green، إن DG01 في مركز Move Urmston الترفيهي في مانشستر قيد التشغيل وسيبدأ في توفير الحرارة هذا الصيف.
“نعتقد أنه يجسد ما هو ممكن وعملي – منشأة بقدرة 400 كيلووات توفر حرارة مستمرة لحمام السباحة، مما يوفر للمركز ما يقدر بنحو 80 ألف جنيه إسترليني سنويًا و100-150 طنًا من ثاني أكسيد الكربون2“.
كما حصلت شركة Deep Green للتو على إذن التخطيط لإنشاء منشأة بقدرة 5.6 ميجاوات والتي ستغذي مباشرة مركز الطاقة الحرارية التابع لشركة 1energy، لتزويد المواقع في برادفورد، غرب يوركشاير.
يقول لي: “خارج برادفورد، لدينا خط أنابيب يزيد عن 100 ميجاوات في مشاريع محتملة في المملكة المتحدة، ونتوقع أن يكون بعضها جاهزًا للخدمة في عام 2027”.
العوائق التنظيمية والتخطيطية
على مستوى المشروع، يكون كل موقع معقدًا ويتطلب مواءمة العديد من المتطلبات الأساسية قبل الانتقال إلى التصميم والتطوير. ويقول إن هذه تشمل الموقع، والبنية التحتية للطاقة، والاتصال، والتأثير على المجتمع، وامتصاص الحرارة، والتسعير والطلب.
يقول لي إنه سيكون أسرع إذا أمكن تسريع عمليات التخطيط في المملكة المتحدة، وإذا كان هناك إطار وطني يعترف بقيمة إعادة استخدام الحرارة في قرارات التخطيط ويعطي “توجيه مركزي أكثر وضوحًا” للسلطات المحلية.
كما أن عمليات الاتصال بالشبكة لا تحتوي حتى الآن على معايير قياسية لخفض الطلب على الطاقة.
يقول لي: “هذا أمر يمكن لمشغلي شبكات التوزيع والحكومة معالجته بشكل مباشر نسبيًا، مما يحدث فرقًا حقيقيًا في جدوى مشاريع مثل مشروعنا”.
وفي الاتحاد الأوروبي، ينص قانون كفاءة الطاقة الألماني على إعادة استخدام الحرارة، لكنه لا يزال يواجه معارضة من مشغلي مراكز البيانات.
حتى عندما يتم تصنيف الحرارة المهدرة على أنها طاقة خضراء، يواجه المشغلون تحديات إضافية تشمل الامتثال التنظيمي والاستدامة، والتكاليف التي تأتي مع ذلك. كما أن موقع الشبكات الحرارية قد لا يكون مناسبًا لمركز البيانات. في ألمانيا، لا توجد عادةً بالقرب من شبكة الألياف الضوئية – وهي ضرورية لمراكز البيانات – لذلك قد يتم الاتصال بالرؤية هناك أيضًا.
وفي المملكة المتحدة، لا تزال حالة عدم اليقين قائمة. لأسباب ليس أقلها أن العقود طويلة الأجل يمكن أن تربط مراكز البيانات بوعود بتوفير كمية معينة من الحرارة حتى لو تغير نموذجها، أو غيرت طريقة التبريد، أو قامت بالتجديد، أو انخفض الطلب.
تحدي درجة الحرارة
وفقًا لـ Ofgem، فإن كيفية تناسب مراكز البيانات مع الصورة العامة لإمدادات شبكة الطاقة في المملكة المتحدة غير مؤكدة. تظل الأطر التنظيمية لهذا المجال ناشئًا، كما يقول متحدث باسم Computer Weekly.
لذلك، يبدو الأمر برمته محفوفًا بالمخاطر بالنسبة للمشغلين. من المؤكد أن مراكز البيانات وشبكات الطاقة لديها توقعات من بعضها البعض وما تحتاج إليه أو ينبغي أن تقدمه إلى هذه العملية.
يقول دومينيك وارد، الرئيس التنفيذي لمشغل مراكز البيانات فيرن جلوبال، إنه على الرغم من أن فكرة ربط مراكز البيانات بشبكات التدفئة المحلية ليست جديدة، إلا أن الاستراتيجية لا تزال “غير مستغلة نسبيا”.
يظل التقاط أكثر من 30% إلى 40% من الحرارة المهدرة في مركز البيانات أمرًا صعبًا للغاية. من الناحية النظرية، يمكنك التقاط ما يصل إلى 80٪ من الحرارة. ولكن في الممارسة العملية، ينتهي الأمر إلى 20٪ إلى 30٪ فقط.
يقول وارد: “إن درجة الحرارة هي أحد أكبر التحديات”. “درجات الحرارة خارج بيئة مركز البيانات منخفضة جدًا في الواقع. يمكن أن تصل إلى حوالي 30 درجة مئوية في النهاية السفلية.”
قارن بين التدفئة الحرارية الأرضية في ريكيافيك، حيث يمكنك نقل الحرارة الزائدة لمسافة معقولة لأنها أعلى بكثير من 100 درجة مئوية عند المصدر. تتبدد الطاقة الحرارية بسرعة كبيرة. ويقول إننا بحاجة إلى “كميات هائلة من التكنولوجيا” لنقل الحرارة ونقلها بكفاءة.
ربما تحتاج التدفئة تحت الأرضية فقط إلى الوصول إلى 30 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية، ولكن مع كفاءة تحويل الحرارة المهدرة في مراكز البيانات بحوالي 30%، قد تكون المبالغ صعبة. ويشير وارد إلى أن العيش بجوار مركز بيانات ليس حلاً مستساغًا أيضًا.
يقول كريس لارسن، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة AtNorth، إنه بينما يمكن التقاط الحرارة من أنظمة التبريد، فقد تكون هناك حاجة إلى مضخات حرارية لرفع درجة الحرارة بما يكفي لتوزيع المياه الساخنة على شبكة التدفئة بالمنطقة.
يتعاون مركز بيانات FIN02 Espoo التابع لشركة AtNorth مع بائع التجزئة Kesko لتدفئة متجر قريب. ومن خلال تقليل الاعتماد على أنظمة التدفئة بالوقود الأحفوري، يتوقعون خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 200 طن سنويًا.
مستقبل تعاوني
لكن من المتوقع أن تنتشر مشاريع إعادة استخدام الحرارة في مراكز البيانات الأكثر تكاملاً، والتي تتضمن شراكات بين القطاعين العام والخاص ودعم السياسات الحكومية والحوافز، في جميع أنحاء أوروبا بشكل عام خلال السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة، كما يقول لارسن.
يقول: “تشير الأبحاث التي أجرتها شركة EnergiRaven إلى أن الحرارة المهدرة من مراكز البيانات في المملكة المتحدة يمكن أن تسخن ما لا يقل عن 3.5 مليون منزل بحلول عام 2035. وتشير شركة Energy Solutions Intelligence إلى أن الحرارة المهدرة في مراكز بيانات الاتحاد الأوروبي يمكن أن توفر 10٪ من احتياجات التدفئة في الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030”.
تشير الأبحاث التي أجرتها شركة EnergiRaven إلى أن الحرارة المهدرة من مراكز البيانات في المملكة المتحدة يمكن أن تدفئ ما لا يقل عن 3.5 مليون منزل بحلول عام 2035
كريس لارسن، أت نورث
“ستحتاج المرافق المستقبلية إلى الاندماج بشكل عميق في المجتمعات والنظم البيئية المحيطة بها لتحقيق الاستدامة على المدى الطويل.”
ويقول إن تدفئة المناطق تظل الخيار “الأكثر عملية وتأثيرًا” لإعادة استخدام الحرارة المهدرة لمجموعة من الخيارات التي تشمل توفير الحرارة للعمليات الصناعية، والبستنة (الدفيئات الزراعية)، وتربية الأحياء المائية (مزارع الأسماك)، أو البنية التحتية للتدفئة مثل حمامات السباحة.
ويضيف لارسن أن مشاريع التدفئة في المناطق الشمالية تعمل بالفعل بدرجات حرارة منخفضة. وفي الوقت نفسه، لا تزال المملكة المتحدة تعتمد إلى حد كبير على غلايات الغاز المتصلة بشكل فردي – على الرغم من أن هذا أيضًا قد يتغير مع تشديد أهداف الاستدامة وارتفاع تكاليف الطاقة.
ويقول: “إن تطوير البنية التحتية المدنية أو تطويرها يمثل استراتيجية طويلة المدى تتطلب التعاون بين الحكومات ومقدمي الطاقة والهيئات الصناعية والمجتمعات المحلية. وتاريخيًا، أبطأت الاقتصادات والحوافز اعتمادها”.
يجب بناء تعاون متعدد الأحزاب وشراكات قوية في المملكة المتحدة. ويقول إنه ربما لن يحتاج مشغلو مراكز البيانات إلى أن يصبحوا موردين للطاقة بأنفسهم، ولكن يمكنهم العمل مع الموردين المعتمدين.
يقول لارسن: “تتولى شركة طاقة قائمة أو مرافق بلدية إدارة التوزيع والفوترة والعلاقات مع العملاء. وهذا يسمح لكل طرف بالتركيز على خبرته الأساسية”. “إن فكرة أن مشغلي مراكز البيانات يجب أن يصبحوا موردي الطاقة هي فكرة خاطئة.”
رئيس تحرير يمني وصحفي محترف حاصل على درجة في الإعلام. عمل في عدة صحف ومواقع إخبارية وتدرّج من محرر إلى رئيس تحرير. يشرف على المحتوى الإخباري ويقود فريقًا صحفيًا مع الالتزام بالمصداقية والمهنية.
رئيس تحرير يمني وصحفي محترف حاصل على درجة في الإعلام. عمل في عدة صحف ومواقع إخبارية وتدرّج من محرر إلى رئيس تحرير. يشرف على المحتوى الإخباري ويقود فريقًا صحفيًا مع الالتزام بالمصداقية والمهنية.
