In recent times, there has been an explosion in the need for high-density computing and data processing. As a result the Internet and Communication Technology (ICT) demand on global energy resources has tripled in the last five years. Edge computing - bringing computing power close to the user, is set to be the cornerstone of future communication and information transport, satisfying the demand for instant response times and zero latency needed for applications such as 5G, self-driving vehicles, face recognition, and much more. The Micro Data Centre (micro DC) is key hardware in the shift to edge computing. Being self-contained, with in-rack liquid cooling systems, these micro data centres can be placed anywhere they are needed the most - often in areas not thought of as locations for datacentres, such as offices and housing blocks. This presents an opportunity to make the ICT industry greener and contribute to lowering total global energy demand, while fulfilling both the need for data processing and heating requirements. If a solution can be found to capture and utilise waste heat from the growing number of micro data centres, it would have a massive impact on overall energy consumption. This project will explore this potential synergy through investigating two different ways of utilising waste heat. The first being supplying waste heat to the District Heating network (Case 1), and the second using the micro DC as a ’data furnace’ supplying heat to the near vicinity (Case 2 and 3). Two scenarios of differing costs and incomes will be exploredin each case, and a sensitivity analysis will be performed to determine how sensitive each scenario is to changing internal and external factors. Results achieved were extremely promising. Capturing waste heat from micro data centres, and both supplying the local district heating network as well as providing the central heating of the near vicinity, is proving to be both economically and physically viable. The three different business models (’Cases’) created not only show good financial promise, but they demonstrate a way of creating value in a greener way of computing and heat supply. The amount of waste heat able to be captured is sufficient to heat many apartments in residential blocks and office buildings, and the temperatures achieved have proven to be sufficient to meet the heating requirements of these facilities, meaning no extra energy is required for the priming of waste heat. It is the hope that the investigations and analyses performed in this thesis will further the discussion around the utilisation of waste heat from lower energy sources, such as micro DCs, so that one day, potential can become reality. / På senare har tid har det skett en explosion i behovet av databehandling och databehandling med hög densitet. Som ett resultat har Internet- och kommunikationstekniksektorns (ICT) efterfråga på globala energiresurser tredubblats under de senaste fem åren. Edgecomputing för datorkraften närmre användaren och är hörnstenen i framtida kommunikation och informationsflöde. Omedelbar svarstid och noll latens som behövs för applikationersom 5G, självkörande fordon, ansiktsigenkänning och mycket mer tillfredställs av att datorkraften förs närme användaren. Micro Data Center är nycklen i övergången till edge computing. Eftersom att MicroData Center är fristående med inbyggda kylsystem kan de placeras där de behövs mest -ofta i områden som inte betraktas som platser för datacenter som exemeplvis kontor och bostadshus. Detta möjliggör för ICT-branschen att bli grönare och bidra till att sänka det totala globala energibehovet, samtidigt som behovet av databehandling kan tillgodoses. Om enlösning kan hittas för att fånga upp och använda spillvärme som genereras från växande antalet Micro Data Center, skulle det ha en enorm inverkan på den totala energiförbrukningen. Detta projekt kommer att undersöka potentiella synergier genom att undersöka två olikasätt att utnyttja spillvärme. Den första är att leverera spillvärme till fjärrvärmenätet (Case 1), och det andra att använda Micro Data Center som en "Data Furnace" som levererar värme till närområdet (Case 2 och 3). Två scenarier med olika kostnader och intäkter kommer att undersökas i varje Case och en känslighetsanalys kommer att utföras för att avgöra hur känsligt varje scenario är för ändrade interna och externa faktorer. Resultaten som uppnåtts är extremt lovande. Att fånga upp spillvärme från Micro Data Center och leverera till antingen det lokala fjärrvärmenätet eller nyttja spillvärmen lokalt har visat sig vara både ekonomiskt och fysiskt genomförbart. De tre olika affärsmodellerna (’Cases’) som skapats visar inte bara positivt ekonomiskt utfall, utan också ett sätt att skapa värde genom att på ett grönare sätt processa och lagra data och samtidigt värma städer. Mängden spillvärme som kan fångas upp är tillräcklig för att värma upp många lägenheter i bostadshus och kontorsbyggnader. Temperaturen på spillvärmen har visat sig vara tillräcklig för att uppfylla uppvärmningskraven i dessa anläggningar, vilket innebär att ingen extra energi krävs för att höja temperturen av spillvärme. Förhoppningen är att de undersökningar och analyser som utförs i denna rapport kommer att främja diskussionen kring utnyttjande av spillvärme från lägre energikällor, såsom Micro Data Center.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298245 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Dowds, Eleanor Jane, El-Saghir, Fatme |
| Publisher | KTH, Industriell ekonomi och organisation (Inst.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:101 |
Page generated in 0.0032 seconds