Magazynowanie energii cieplnej w zbiornikach podziemnych – nowe rozwiązanie dla chłodzenia centrów danych według NLR
Amerykańskie laboratorium NLR zaprezentowało analizę, według której podziemne magazynowanie energii cieplnej (RTES) może znacząco ograniczyć zużycie energii i koszty chłodzenia centrów danych. Wyniki symulacji wskazują na siedmiokrotnie wyższą efektywność RTES względem tradycyjnych systemów.
![efektywnosc energetyczna [default]](https://enerad.pl/wp-content/uploads/efektywnosc_energetyczna_default_2.webp)
Nowe wyzwania energetyczne centrów danych
Rosnące zapotrzebowanie na moc obliczeniową, rozwój sztucznej inteligencji i chmury obliczeniowej powodują, że centra danych zużywają coraz większe ilości energii elektrycznej. Szczególnie istotnym elementem bilansu energetycznego tych obiektów są systemy chłodzenia, które odpowiadają za znaczącą część zużycia prądu.
Analiza NLR: RTES jako alternatywa dla tradycyjnych systemów chłodzenia
Zespół badaczy z amerykańskiego National Laboratory of the Rockies (NLR), wcześniej znanego jako NREL, opublikował w czasopiśmie „Applied Energy” analizę techniczno-ekonomiczną systemu chłodzenia opartego na podziemnym magazynowaniu energii cieplnej (RTES – Reservoir Thermal Energy Storage). Autorami badania są Hyunjun Oh, David Sickinger i Diana Acero-Allard.
Jak działa RTES?
RTES wykorzystuje okresy niskich temperatur zewnętrznych oraz tańszą energię elektryczną poza szczytem do schładzania wody, która następnie jest magazynowana pod ziemią. W czasie upałów zimna woda jest pompowana na powierzchnię i odbiera ciepło z instalacji centrum danych, po czym – już ogrzana – wraca do innego podziemnego zbiornika, czekając na kolejne ładowanie podczas chłodniejszych dni lub nocy.
Typowo odwierty do RTES mają głębokość do 1 km i wykorzystują słone lub zasolone warstwy wodonośne, które są naturalnie izolowane przez otaczające skały. Dzięki temu możliwe jest długoterminowe magazynowanie energii cieplnej.
Wyniki badania: efektywność i oszczędności
W ramach analizy przeprowadzono symulację dwóch scenariuszy RTES, zakładających cztery odwierty na głębokość 275 metrów, oraz porównano je z konwencjonalnym systemem chłodzenia opartym na suchych chłodnicach i sprężarkowych agregatach chłodniczych.
- System RTES osiągnął współczynnik efektywności (COP) na poziomie 16,5 podczas letnich szczytów, podczas gdy tradycyjne chillery uzyskały COP 2,4.
- Poziomowy koszt chłodzenia (LCOC) spadł z 15 USD/MWh (chillery) do 5 USD/MWh (RTES).
„Zużycie energii elektrycznej przez tradycyjne systemy chłodzenia jest znaczące, zwłaszcza latem, podczas gdy system RTES znacząco je obniża, oferując innowacyjną i ulepszoną metodę chłodzenia centrów danych.”
– Hyunjun Oh, inżynier geotermalny, NLR
Szerszy kontekst i dalsze badania
Badanie zostało sfinansowane przez amerykański Departament Energii (DOE) i jest częścią większego projektu, obejmującego także Lawrence Berkeley National Laboratory oraz Idaho National Laboratory. Analizowano nie tylko centrum obliczeniowe o mocy 5 MW w Kolorado, ale również 30 MW farmę kryptowalutową w Teksasie oraz 70 MW centrum danych w Wirginii.
RTES pozwala nie tylko ograniczyć zużycie energii, ale także zmniejsza zapotrzebowanie na wodę, co jest istotne w kontekście ochrony zasobów naturalnych. Trwają dalsze badania nad optymalizacją wykorzystania energii poza szczytem oraz integracją RTES z innymi technologiami magazynowania energii cieplnej.
Współpraca naukowa
Zespół NLR współpracuje z naukowcami z University of Chicago, Princeton University oraz Lawrence Berkeley National Laboratory, aby lepiej zrozumieć, które systemy magazynowania energii cieplnej najlepiej sprawdzają się w różnych warunkach geologicznych.
Zobacz również:
Źródło: NREL
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Bezpieczeństwo klimatyczne Polski – eksperci o konieczności zintegrowanego zarządzania energią, powietrzem i wodą
Podczas konferencji w Senacie RP eksperci oraz przedstawiciele władz i samorządów podkreślili, że skuteczne budowanie odporności Polski wymaga spójnego zarządzania energią, powietrzem i wodą. Przedstawiono propozycje zmian prawnych mających wzmocnić bezpieczeństwo kraju.
300 tys. zł dla szkół, bibliotek i uczelni. Rusza kolejna edycja programu „Czysta Moc Energii”
Respect Energy uruchamia drugą edycję programu grantowego „Czysta Moc Energii”, w ramach którego instytucje edukacyjne i lokalne ośrodki z całej Polski mogą zdobyć środki na działania związane z edukacją energetyczną i klimatyczną. Do rozdysponowania jest łącznie 300 tys. zł, a pojedyncze granty wynoszą 30 tys. zł.
Program ponownie pokazuje, że transformacja energetyczna to nie tylko wielkie inwestycje i decyzje na szczeblu centralnym, ale również oddolne inicjatywy realizowane blisko ludzi – w szkołach, bibliotekach czy domach kultury.
PGE prezentuje wyniki finansowe i operacyjne za 2025 rok: wzrost EBITDA i spadek zadłużenia
Grupa PGE opublikowała szczegółowe wyniki za 2025 rok, notując wzrost powtarzalnego zysku EBITDA i obniżenie zadłużenia netto. Największy udział w wynikach miała dystrybucja oraz segmenty ciepłowniczy i odnawialny.
Nowa Chemia ORLEN: szybciej, sprawniej i taniej – aktualizacja inwestycji w Płocku
ORLEN zaktualizował projekt Nowa Chemia, znacząco redukując koszty i ustalając realny harmonogram. Inwestycja w Płocku ma przynieść szybsze efekty, większy udział polskich firm i poprawę efektywności energetycznej.
GAZ-SYSTEM z pozytywną opinią KE w sprawie certyfikacji jako operator wodorowy
Komisja Europejska wydała pozytywną opinię dotyczącą certyfikacji niezależności GAZ-SYSTEM jako operatora systemu przesyłowego wodorowego. To pierwszy taki przypadek w Unii Europejskiej i ważny krok dla polskiego rynku wodoru.
PGE Energia Odnawialna wybrała wykonawcę Magazynu Energii Gryfino
PGE Energia Odnawialna zakończyła wybór wykonawcy dla największego w Polsce bateryjnego magazynu energii – inwestycji w Gryfinie. Projekt zrealizuje konsorcjum polskich firm, a dostawcą technologii będzie Fluence Energy.
Komentarze