數據中心尋求減少用水需求

CyrusOne是數據中心行業的競爭對手,在三大洲擁有40多個企業級設施??偣灿?00萬平方英尺。它是一個貪婪的用水者--運行其由電網供電的設施。但該公司表示,正在通過更換燃料來源和購買更多可再生電力來減少消耗。

數據中心不僅要用水。重工業和公用事業也是如此。雪上加霜的是,美國的電力需求預計將在20年內增長7.3%--其結果是用水量將上升。政府和企業現在呼吁共同努力保護和技術進步。

CyrusOne在一篇博客中表示:“由于我們的許多設施位于目前或預計將高度缺水的地區,如果出現短期或長期缺水,我們將面臨電力供應波動的風險。”隨著電網和像CyrusOne這樣的個人用戶用風能和太陽能發電取代熱電資源,我們消耗的電力中包含的水急劇減少。當我們在CyrusOne通過使用可再生能源達到凈零碳目標時,我們將在我們的絕大多數設施中實際上不消耗用于冷卻的水,因為我們既不會蒸發用于冷卻的水,也不會使用耗水的電力。

背景非常關鍵。氣候變化導致干旱,特別是在美國西南部和東南部。它造成了短缺,農民與漁民對立,綠色能源開發商與化石燃料生產商對立。

數據中心業務正在全國各地涌現。像Facebook、谷歌和微軟這樣的公司都在擴張,結果也增加了他們的用水量。但它們也是最環保的企業之一。根據勞倫斯伯克利國家實驗室的說法,它們消耗的水量并沒有一個很好的控制。

但環境研究快報(Environmental Research Letters)的一項研究考察了用于冷卻數據中心的水量以及用于為這些設施發電的水量:“根據數據中心動態,美國數據中心大約四分之三的運營水足跡來自間接水依賴性。”。“總體而言,數據中心是美國十大用水工業或商業行業之一。”

工業會被冷落嗎?

至于CyrusOne,其最大的工廠位于德克薩斯州的卡羅爾頓。2019年,該公司為其空氣和水冷混合系統現場抽水1330萬加侖。它也位于該州水資源緊張的地區,促使該公司在2020年將其業務升級到100%無水冷卻設計。該公司說,這一變化略微提高了該設施的用電量,但減少了460萬加侖的用水量,降幅為65%。

這家數據中心的創新者還購買了“水恢復信用”(Water Restoration Credits),以抵消卡羅爾頓現場的水消耗。它說,這相當于恢復了比流失的水量多20%的水量??偟膩碚f,它正在建設的數據中心具有彈性——在未來幾十年里既節能又節水。為此,到2020年,它投資了新的可再生能源,以滿足卡羅爾頓70%的電力需求。

CyrusOne表示:“卡羅爾頓2021年的總用水量將不到2019年的三分之一,這表明我們現場無水冷卻的承諾,使該設施實現真正的無水冷卻未來。”世界政策研究所表示,風能和屋頂太陽能電池板是最有效的用水電力形式。

能源生產是用水密集型的,它需要運行每一種類型的發電廠——天然氣、煤炭、核能和可再生能源。想想看:在美國東南部的一場嚴重干旱中,喬治亞州和阿拉巴馬州一直在爭奪水源:喬治亞州的拉尼爾湖(Lake Lanier)和那里的其他水體不僅為亞特蘭大市區供水,也為阿拉巴馬州的發電機、制造設施和農業企業供水。

美國國家能源可再生實驗室(National Energy Renewable Laboratory)報告稱,僅美國一國,人均每天的淡水提取量就接近1500加侖。其中每天190加侖用于家庭和商業用途,每天673加侖用于工業用途,每天600加侖用于農業用途。

報告說:“西部的干旱影響減少了用于現有和計劃中的火力發電、城市和農業使用以及水力發電的可用水量。”例如,加州前州長杰里·布朗在2018年簽署了提高用水效率標準的法案,鼓勵創新和技術來改善用水。

幾十年前,州和聯邦政策制定者試圖通過修建水壩來解決加州的水資源短缺問題,這些水壩可以將水儲存起來,然后再將水釋放到需要的地方。其中大部分流入了加州中部的農民手中,生態學家認為這傷害了野生動物:三角洲胡瓜魚和奇努克鮭魚,它們都是食物鏈的一部分。

能源、水和食物是密不可分的,專家們擔心水的需求將超過供應。行業將如何應對?

“電力公司和能源公司與農民和牧場主爭奪用水權……”美國國家氣候評估(US National Climate Assessment)表示。“在全國各地,這些相互關聯的行業將面臨越來越大的壓力,因為氣候變化預計會降低水質……并改變供熱和制冷電力需求……”

商業和工業綜合體將迎接挑戰。正如 CyrusOne 所做的那樣,他們將采用節水技術,同時購買更少的能源。這意味著使用越來越多的可持續燃料。事實上,水資源短缺給公司帶來了沉重的壓力——迫使他們應對我們共同面臨的氣候挑戰。

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