데이터센터 폐열 활용, 열은 있어도 사업이 어려운 이유

열은 많은데 쓰기 어려운 이유

서버가 내놓는 열은 많지만 온도가 낮고 수요처가 멀면 회수·승온·운송 비용이 커집니다. 공랭식 데이터센터의 배출 공기는 온도가 낮아 그대로는 난방에 쓰기 어렵습니다.

온도를 올리려면 히트펌프가 필요하고, 히트펌프는 전기를 씁니다. 즉 열을 팔기 위해 전기를 더 쓰는 구조여서, 전기요금과 열 판매가격의 차이가 사업성을 정합니다.

확인할 조건

폐열 온도와 양, 히트펌프 효율, 열수요처 거리, 연중 가동률, 대체연료 가격을 확인합니다. 거리는 배관 공사비와 열 손실을 동시에 좌우하는 항목입니다.

액침냉각이나 수랭식은 배출 온도가 높아 회수에 유리합니다. 냉각 방식이 사업성의 출발점이 되는 이유입니다.

대체연료 가격은 경쟁 상대입니다. 지역난방 사업자가 다른 연료로 더 싸게 열을 만들 수 있다면 폐열을 살 이유가 없어집니다.

같은 사업 단위로 묶어 보기

데이터센터 전력사용량과 냉각방식, 지역난방 수요, 배관 인허가와 보조금 조건을 같은 사업단위로 봅니다. 열을 만드는 쪽과 쓰는 쪽이 다른 사업자라면 계약 조건이 사업성의 절반을 차지합니다.

배관을 도로 아래로 지나가게 하려면 도로점용허가가 필요하고, 지자체 협의에 시간이 걸립니다. 이 절차가 계획보다 길어지는 경우가 많습니다.

연간 판매량으로 계산하기

겨울 최대수요가 아니라 연간 판매 가능한 열량으로 매출을 계산하고 전기료 상승 시 손익분기점을 시험합니다. 난방 수요는 계절을 크게 타므로, 여름에는 열을 팔 곳이 없어 그대로 버리게 됩니다.

여름에도 수요가 있는 수요처를 찾으면 사업성이 달라집니다. 온수 수요가 연중 일정한 시설이나 흡수식 냉동기로 냉방에 쓰는 방식이 검토됩니다.

이 글은 특정 사업이나 종목을 권하지 않습니다.

서버가 뿜어내는 열을 난방에 쓰기 어려운 기술적 배경

데이터센터 서버가 막대한 열을 배출함에도 이를 회수해 난방에 활용하기 어려운 것은 온도가 낮고 수요처와의 거리가 멀기 때문입니다. 특히 공랭식 데이터센터의 배출 공기는 온도가 낮아 그대로 난방에 쓰기 어렵고, 온도를 높이려면 전기를 소모하는 히트펌프를 반드시 써야 합니다. 이 과정에서 전기를 추가로 쓰게 되므로, 결국 전기요금과 열 판매가격의 차이가 해당 사업의 경제성을 결정하는 핵심 변수가 됩니다.

서버의 냉각 방식은 사업성의 출발점이 되는 중요한 요소입니다. 공랭식과 달리 액침냉각이나 수랭식은 배출 온도가 상대적으로 높아 열 회수에 훨씬 유리합니다. 또한 열을 회수해 공급할 때는 폐열의 온도와 양뿐만 아니라 히트펌프의 효율, 열수요처까지의 거리, 연중 가동률, 그리고 대체연료 가격을 함께 따져봐야 합니다. 거리는 배관 공사비와 열 손실을 동시에 좌우하는 항목이며, 지역난방 사업자가 다른 연료로 더 싸게 열을 만들 수 있다면 폐열을 살 이유가 없어지므로 대체연료 가격은 강력한 경쟁 상대가 됩니다.

배관 인허가와 계절별 수요 변동에 따른 사업성 분석

데이터센터 폐열 활용 사업을 추진할 때는 전력사용량과 냉각방식뿐만 아니라 지역난방 수요, 배관 인허가와 보조금 조건을 하나의 사업단위로 묶어 검토해야 합니다. 열을 공급하는 쪽과 소비하는 쪽이 서로 다른 사업자라면 계약 조건이 전체 사업성의 절반을 차지할 정도로 비중이 큽니다. 아울러 배관을 도로 아래로 지나가게 하려면 지자체와의 협의를 거쳐 도로점용허가를 받아야 하는데, 이 인허가 절차가 계획보다 길어지는 경우가 빈번하게 발생합니다.

매출을 산정할 때는 겨울철 최대수요가 아니라 연간 판매 가능한 열량을 기준으로 계산해야 하며, 전기요금이 상승할 때의 손익분기점을 철저히 시험해 봐야 합니다. 난방 수요는 계절을 크게 타기 때문에 여름철에는 열을 팔 곳이 없어 그대로 버리게 되는 문제가 생깁니다. 이를 극복하기 위해 온수 수요가 연중 일정하게 유지되는 시설을 찾거나 흡수식 냉동기를 통해 냉방에 활용하는 방안이 검토됩니다.