7/20/2023

Her går ikke spillvarmen til spille: Varmen fra NTNUs datasenter senker strømregningen | #501

Teknisk Sett podcasten diskuterer hvordan NTNUs datacenter bruker spillvarme for å redusere energiforbruket. Natasja Nord, professor ved NTNU, forklarer hvordan de bruker to ammoniakvarmepumper for å kjøle ned datacenteret og generere 1 megawatt spillvarme som brukes til å varme opp bygninger på campus. NTNU har sitt eget fjernvarmenett som de styrer for å sikre optimal bruk av spillvarmen, og de forsker på ulike lagringssystemer for å utnytte sommeroverskuddsvarmen. De har også utviklet et modellstyringssystem for å optimalisere energibruk og minske kostnader.

00:00

Podcasten diskuterer datacentrenes økende energiforbruk og løsninger for å utnytte overskuddsvarme i Trondheim.

07:28

Podcasten diskuterer utfordringer og løsninger knyttet til utnyttelse av overskudsvarme fra datacenter til industri ved NTNU.

12:42

Datacenter krever stabil strøm og effektiv bruk av spillvarme, med fokus på prediktiv styring for kostnadsreduksjon og stabilitet.

Transcript

Du hører på Teknisk Sett, en podcast fra TU. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg sitter i Trondheim med Odd-Rikard Valmont. Hei Jan! På vår lille foresomreturné til teknologihogestaden din.

Ja, det er vi ikke ansatt for å være igjen. Vi kom fra solen, og den forsvant. Vi måtte bytte ut shortsen med lengre benklær på vei opp. Men, og det er ikke artig at vi skal snakke om et fenomen som brer om seg med rakettfart og en del konflikter. Vi snakker om datacenteret. Ja, det er mer...

bruk av IT får jo ansvar for stadig mer av verdens energiforbruk. Det er vel på 2-3% nå, og det kommer til å øke. Og det er jo datacenterne fremfor alt som gjør det. Og det var jo billig å anlegge det i Norge for en tid siden. Det var det. Vi hadde grønn strøm og alt var fint og sånt. Men jeg har lyst til å skyte inn at undersøkelser peker jo på at

riktig bruk av IT kan spare 15% av verdens energiforbruk. Så det er jo, jeg vil ikke si baksiden, men det er jo sånn upsiden. Ja, men det er ikke det TikTok-datacenteret holder på med. Neida, de bruker støtt. Men i hvert fall, det brukes mye

Mye strøm, men det blir jo i all hovedsak omgjort til varme, for disse senterne må kjøles ned. Og da er det jo spennende å høre litt lokalt her fra Trondheimsmiljøet og NTNU hva de har gjort. For de har jo også et datacenter. Ja, og det er jo ikke lite heller. Nei, det er ikke det. Så da skjønner jo lytterne at vi har med oss en gjest.

Hun er professor fra energi og prosesteknikk og energiforsyning til bygninger. Natasja Nord, velkommen. Takk. Nå er vi veldig spent på å høre hvordan dere her har løst dette, for det går jo med mye strøm til datacenteret her.

Her på Glashavn har vi et sted som heter Tungregnesenter. Tungregnesenter? Det er noe for oss. Vi er jo litt småtunge, så det passer perfekt. Den trenger mye kjøling, og i stedet for å kaste varme,

gjennom Kråka, har NTNO 2012/13 bestemt å koble deg til vår egen fjærrvarmenett. Så det er ti år siden? Ja. Har det blitt brukt i ti år, det her systemet? Ja. Men det er åpenlyst at varme må brukes i kalde Norge, spesielt om vinteren.

til å varme opp bygninger. Bygninger er jo et enormt strømslukk. Ja, i hvert fall. Det er mye erverdig bygningsmasse på Gløshaugen, er det ikke det? Jo, det er det. Det krever litt. Men Natasja, vi har en del spørsmål. Vi må bare spørre først, hvor mye varme kommer det fra dette? Tungene med datacenteret?

Takk for at vi har en varmepumpe der. Det er egentlig to ammoniakvarme pumper som kjøler ned på 80%. De gir spillvarme i stor del så ordentlig brukt 1 megawatt hver time. Det kan variere, noen ganger går det til halv megawatt, men vi er på 1 megawatt. La oss si det varierer litt, men ganske stabile verdier. Mye energi over i karten. Det hadde vel vært nok til å varme opp.

Hele gata til oss, ja. Det er ingen tvil om det. Det er ikke så mange kilowatt som en vanlig husland bruker, og her får du ut en megawatt. Men likevel er det ikke nok til å fyre opp denne nukleusøgnen. Nei, for hele Glosshaugen bidrar det til en betydelig del. Det er 22-25 prosent. Avhengig fra år til år. Altså det er såpass, ja.

som bare helt og slett kommer fra en sistorverme. Men gjennom disse årene, for nå har du brukt tid på dette, hva har dere fått til? Hvordan har utviklingen vært? Jeg regner med at det ikke var to varmepumper, alt var i orden for ti år siden. Nei, det har gått ... Det måtte komme litt sakte, og vi har analysert og kommet til det.

For lobby og det som er løsningen at spillvarme er koblet til retor, men innen vi begynte med alt, NTNO laget sitt eget nett for å ha kontroll på sin egen varme.

Det er vel sent til å kjøpe fjernvarme fra Statkraftsvarme. Ja, men dere har egentlig et lokalt fjernvarmenett? Ja, vi har en lokal som er våres. Våres, for da kan vi ha kontroll og styre det som vi vil. Det er to nett altså. Det er et fra det offentlige og et eget nett. Ja, den offentlige kommer opp til...

Gammel elektro. Og det finnes en stor varme sentral. Og da er vi fysisk adskiltet gjennom to varmevekslere. Og der i den adskilt nett som går på NTNO kan vi organisere oss som vi vil.

Så dere kan også levere ut til det offentlige nettet? Nei, ikke foreløpig. Hvis det er lite belastning på datacenteret, om internen så begynner folk å fryse? Da må vi kjøpe ekstravernt, vi gjør det. Det gjør det, ja. Sånn er noe ellers.

På sommeren kan datacenteret produsere mer varme enn vi trenger. Jeg skulle til å si at på vinteren kan dere alltid kjøpe litt ekstra for å få opp varmen, men om sommeren går det noe tapt til kråka. Kommer det til å være sånn i fremtiden, eller ser dere på mulig langtidslagring av varme? Ja, det har vi sett gjennom forskning veldig mye på ulike typer av lagring.

Jeg håper vi begynner å se på det praktisk. Det som vi har sett er at det lånes veldig godt å ha korttidslagring i vann. Korttidslagring betyr på en dag eller i flere timer. Selv det er jo en stor tank. Ja, det er en stor tank. Men skal du ta varmen fra sommeren, så er jo det...

Det må jo lagres til høsten, til vinteren. Ja, da må man tenke på langtidslagring. Og så går det veldig stortak. Enten det er stortak, eller i grunn. Vi er i Trondheim, det er sånn at du trenger litt varme på ettermiddagen og morgenen gjennom natta, gjør du ikke det? Jeg skal ikke disse min gamle by. Nei, altså det kan skje nede på i søret hos oss også, det er for all del. Men

Men dette er jo vannkjølt, altså dere kjøler jo med vann, og så blir jo temperaturen på dette vannet som kommer fra datacenteret ganske høy. Ja, det er ulike nivåer, men vi opererer nå med sted mellom

45-70 er det som kan komme fra datacenteret. Ja, altså det som går ut til forbrukerne? Ja, det er det som kommer til. Ja, men det som kommer fra datacenteret er ganske kaldt, er det ikke? For det kjøles ned til ganske lav temperatur. Ja, men det er et skilt. Det er fordamperen som kjøler ned datacenteret. Og vi bruker den

varme som er fra kondenseren som er på avhengig av sesong og hva vi gjør. Nå er vi inne i varmehumpa. Men det vannet som kommer ut fra kjølekretsene i datacenteret, det er ikke så... Det holdes ganske lavt. Ja, det vil være noe som kanskje vi kommer opp til 15 grader eller noe sånt. Om det vil bare være kaldt vann som vil sirkulere. Men vi kan ikke ha kaldt vann av seg selv heller. Nei, nei. Ja.

Ja, men dette er jo litt av et opplegg da. Men er det noe som du tenker at dere gjør spesielt her på NTNU? Eller er dette en vanlig måte å kjøle eller å få bruk for overskudsenergi fra datacenter til industrien?

Jeg tror det som vi forsker, det er ikke så uvanlig hva som gjøres. Så teknisk sett, hvordan er det koblet? Eventuelt vi savner en varmfangstank, stor tank eller lagringsmulighet som vil også hjelpe til oss betydelig når det gjelder lagring, topplast. Men det er ikke helt vanlig å gjøre. Det er ikke at alle gjør det. Selv om teknisk utbygging er noe som

Man kan se, men det er ikke helt vanlig at alle gjør det. Men det er jo et problem med all industri, for det er en slags industri det her også, som produserer varme om sommeren, hvor den ikke er utnyttbar i samme grad. Så da er jo spørsmålet, hva gjør vi med sommeroverskuddsvarme?

Og det er kanskje som du nevnte fjell som er bedre enn å ha lagret i tank? Ja, enten i tank eller i fjell eller som finnes nå i dag det som heter pit. Det er pitslagring i den veldig, veldig store tanker. Ja. Men det blir jo tanker på linje med de gamle oljetankene som du så langs kysten. De må jo bli gigantiske. Ja, eller i jord.

Ja, eller jord i forhold til bord i hull, da, tenker jeg. Det er fascinerende at når verden blir så digital at vi trenger alle de alta-senterene, så blir den...

Det blir veldig mye fysisk infrastruktur som skal til. Det er veldig mye fysisk infrastruktur rundt et vannsenter. Men det som er bekymringsfullt, synes jeg, er at det ikke blir benyttet i mange tilfeller. Det blir bare kjølt bort til luft. Ja, og så bare brent. Ja, det kommer an på hvor beliggenheten er. Og her er jo

datacenteret midt i forbruksland, skulle jeg si. Ja, det er en spesiell fordel, sær fordel som NTNO har her, er at den datacenteret er i NTNO, også vi har bygninger, og vi kan lage vår egen fjernvarmenett og gjøre det

nesten å si som vi vil. Ikke helt som vi vil, men ja. Perfekt for dere som driver og jobber med det også. Ja, det er veldig inspirerende for oss, men hvis man ser på det store bildet i industri, noen ganger ser industri ikke fordel til sin avgjørelse. Så det er det som vi kaller eierskapsproblem. For vi har ikke noe strom og fjernvarme regning for hele campus, så vi må tenke

på salget. Men hvis man har datacenter som egen bedrift, da kan man tenke på sin egen økonomi. Og det er bare å selge så mye data som mulig. Og ikke bry seg noe særlig om det man kjøler bort. Eller om naboområdet har et problem.

Det kan jo virke sånn på en del av de datacenter, altså lokaliseringsdebattene som har vært, at det viktige er jo å få rimelig og stabil tilgang på strøm, og et sted hvor du får en all right næringsstånd og hvor grunnforholdene er stabile, og at det har vært mindre snakk om hva du skal bruke spillvarmen til,

Det kan jo virke sånn. Ja, men det er jo klart at etter hvert som vi bruker så mye energi til datacenter, så er det jo ekstremt viktig å utnytte spillvarmen.

Nå skal jeg komme og stille deg et spørsmål, Rikard, som du ikke hadde tenkt på, men som jeg vet du vil elske. Er det ikke noe å lære fra kjernekraftverkindustrien her? Værme opp en by. Ja, ja. Det er ingen tvil om det. Men så mye energi er det ikke i et datacenter. Da må vi ha kjernekraft i stedet. Ja, men det er jo ansamlingen av det. Men Natasja, før vi gir oss på dette temaet. Hva...

Hva jobber dere med innenfor dette med å forutse hvordan pådraget er? Hvordan kan dere forutse for å planlegge bedre? Gjør dere mye arbeid med det? Ja, det har vi gjort takk for at her på NTNU vi hadde tilgang til mye drivsdata, energibrogedata, historiske data.

har vi laget modeller og utviklet noe som heter model predictive steering for vårt system som består av kobling til fjærvarme, bygninger og spillvarme. Det har vi jobbet med. Og da ideen med den steering var å minse kostnader og også å få stabil steering på temperaturnivåen. Fordi for eksempel den kjøling av datacenter er viktig.

Det vil si det er veldig viktig å få stabilt kjøling og stabil lavtemperatur på datatjåling. Så det er også viktig å se på en prediktiv styring man kan oppnå det. Også er det et fenomen som vi har jobbet med å minske høye peak. Og da er det den bedre styringen når man bruker en del historisk data man ser og unngår disse høye peak. Som er også veldig viktig at vi minsker våre peak.

Men da må jeg også spørre, fordi NTNU-systemet er jo sånn at det har sesonger det også, uavhengig av været. Om sommeren så har folk ferie og det er ikke studenter her. Er det sånn at aktiviteten på datacenteret faller også gjennom sommeren? Har det på marginen noe betydning?

Den går ikke så mye ned, for jeg tror den brukes for andre formål. Den brukes til værmelding og gjørt. Her må man si at vi tar de kompliserte beregningsgreiene til vinteren. Da trenger vi overskuddsvarmen. Værmelding tar vi om vinteren.

Dette var en kjapp innføring, Natasja. Hva er topp over your mind de neste ukene innenfor dette området? Jeg har en ny stipendiat som jobber med å kombinere kost- og energieffektiviseringstiltak på bygninger

og hvordan skal det påvirke vår fjernvarmenett og utnyttelse av spillvarme. Det vi snakker med er at vi må være mye flinkere å bruke eksisterende infrastruktur. Det er kanskje hårdt vi skal slå sammen campuser, men vi har mye eksisterende tanker og ting som vi kan bruke litt bedre. Så kanskje vi kan tenke på å bruke flere mindre tanker og lagre varme enn stor.

Ja, det er noe å ha i tankene, det, Odd-Rikard. Takk til deg, Natasja Nord, professor ved NTNU. Takk til Odd-Rikard, takk til vår produsent Sebastian Hagmo, og mitt navn er Jan Moberg.

Mentioned in the episode

Teknisk Sett

Podcasten denne episoden er fra.

Teknisk Sett er en podcast fra TU.

Jan Moberg

Programlederen til Teknisk Sett.

Odd-Rikard Valmont

Medprogramlederen til Teknisk Sett.

NTNU

Datacenteret som er temaet for episoden er på NTNU.

TikTok

Et eksempel på et datacenter som bruker mye energi. Er nevnt som kontrast til NTNU.

Tungregnesenter

Datacenteret på NTNU.

Glashavn

Plasseringen til Tungregnesenteret.

Kråka

En forbrenningsanlegg for varme. Nevnt som et alternativ til å bruke spillvarmen.

Statkraftsvarme

Et fjernvarmenett som NTNU kunne kjøpt varme fra, men valgte å lage sitt eget nett.

Gammel elektro

Et område på NTNU.

Sebastian Hagmo

Produsenten av Teknisk Sett podcasten.

Energi og prosesteknikk

Natasja Nord er professor innenfor dette fagfeltet.

Energiforsyning til bygninger

Natasja Nord er professor innenfor dette fagfeltet.

model predictive steering

En modell som NTNU har utviklet for å styre energibruk og temperaturer.

værmelding

Brukes som et eksempel på en oppgave som datacenteret utfører.

pit

En type varmelagringsløsning.

kjernekraftverk

Et eksempel på en industri som har erfaring med å utnytte spillvarme. Nevnt som et mulig forbilde for datacenter.

fjernvarmenett

En måte å distribuere varme på.

Participants

Host

Jan Moberg

Host

Odd-Rikard Valmont

Guest

Natasja Nord

Similar

10/10/2022

Pengesnakk

142: Energitiltak i hjemmet med Stian Fjeld

Stian jobber som energirådgiver i Eeffy.no og er på besøk for ålære oss mer om hvilke tiltak vi kan gjøre for å få mer energieffektiveboliger og bruke færre kWt.Vi snakker om varmetap, varmekilder, isolering, om varmepumpen skal ståpå døgnet rundt og om det er lurt å skru av varmekabler ogvarmtvannsbereder når strømmen er dyr.See omnystudio.com/listener for privacy information.

9/10/2020

Teknisk sett

Episode 290: NVE-sjef Kjetil Lund om strømforbruk og effektledd

10/12/2023

Teknisk sett

Vil hente 20 ukontroversielle terawattimer fra spillvarme | #513

Det er mulig å snyte kråkene for veldig mye varme, men da må det gjøres en innsats. Forskningssjef Petter Egil Røkke i Sintef Energi har sett på hvor mye varme det er realistisk å hente ut fra spillvarme som i dag går tapt i industrielle prosesser.

11/4/2021

Teknisk sett

Episode 393 – Om varmetap med Petter Røkke og Petter Nekså

9/28/2017

Teknisk sett

Episode 89 - Jakten på bedre inneklima

Noen fryser, andre er for varme. Det virker umulig å gjøre alle fornøyde med inneklimaet. Men hvordan kan vi løse disse utfordringene ved hjelp av avansert sensorteknologi og fjernstyring? Og kan Odd Richard sette bort driften av sitt eget hus? Vi har fått med oss konsernsjef Jon Valen-Sendstad i GK-gruppen for å fortelle mer om mulighetene.

12/16/2020

Teknisk sett

Episode 307: Moberg & Valmot – Varmepumper kan løse enormt energibehov

7/6/2023

Teknisk sett

Utvikler batteri for både strøm og varme | #499

Av og til dukker det opp en teknologi som gir oss litt hakeslepp. Det nye batteriet som nå utvikles i et stort EU-prosjekt er en slik teknologi. Og det er ikke det vi vanligvis tenker på som et batteri. Professor i materialteknologi Merete Tangstad og hennes folk har fått ansvar for å utvikle materialer som skal lagre og hente energi som lagres eller frigjøres fra faseovergangen til ulike materialer. Det vil si når de går over fra fast til flytende fase og tilbake igjen.

8/30/2018

Teknisk sett

Episode 139 - Norsk fornybar kjernekraft

Borer du ned til 1500 meter i Norge er temperaturen i fjellet på mellom 25 og 30 grader. En tilnærmet evig energikilde drevet av henfall av tunge grunnstoffer. En slags kjernekraft, men en som er miljøvennlig og tilgjengelig overalt. I motsetning til vind- og solkraft er geovarme ikke avhengig av at det blåser eller at solen skinner. Ikke av fyllingsgraden i vannmagasinene heller. Den er der hele tiden. Dette vil norske Rock Energy utnytte. De vil hente opp varmen gjennom dype borehull. På Gardermoen har de boret to energibrønner ned til 1500 meters dyp som skal holde rusegropa isfri. Det vil gjøre at et strømbehov på en megawatt kan brukes til andre formål. I dag snakker vi med sjefen for Rock Energy, Thor Erik Musæus, som forteller om prosjektet og hvordan de ser for seg framveksten av en ny type energibrønner både her i landet og til andre land. En eneste slik brønn kan produsere like mye energi som 20 vanlige energibrønner på 200 meter.