一、前言
資料中心在運算過程會產生大量的熱，需額外電力來進行冷卻。同時，許多產業與建築環境則需利用碳密集的燃料來供熱，這些過程都會產生溫室氣體排放。若能將資料中心產生的廢熱進行回收並加以利用，除可協助資料中心將廢熱變現、節省成本，更可達到節能、減碳等多重效益。
雖然資料中心的廢熱回收再利用已行之有年，但因種種障礙限縮了應用規模。因此，開放運算計畫基金會(OCP)藉此白皮書，盤點熱回收再利用的發展機會與挑戰，廣邀資料中心與潛在應用客戶、可能的聯盟夥伴、國家與次國家機構等利害關係人進行跨部門溝通，商議如何透過政策工具，協助資料中心將廢熱從負債角色轉化為有價資產，在增加資料中心收入的同時，也能實現永續發展目標。

二、發展機會
1. 潛在應用場域
(1) 室內供暖：蒐集資料中心的廢熱可以提供建物或較遠、較寒冷的區域應用。但遠距將影響熱傳導效率，因此已建立區域能源系統的都會商業區、集合住宅區或鄰近工業區會是理想的廢熱應用場域。
(2) 製藥業：製藥過程中，在環境控制的實驗室或無塵室內的加熱、除濕或製程都需要熱能，惟重複使用需要過濾以防止污染。
(3) 食品與飲料業：舉凡製造過程的殺菌、蒸煮、包裝、清潔都需要熱水，適合用在大型魚、肉加工廠及大型啤酒廠、大型溫室及蔬菜包裝廠。偏遠、人煙稀少的農業密集地區是廢熱回收利用的潛在熱點。
(4) 商業加工冷卻與冷凍：醫療與研究實驗室、醫院、大型零售或辦公大樓等需要季節性或常年冷卻，且負載係數較高，因此需熱能驅動吸收式製冷技術，恰好相當於1~10MW資料中心產生的廢熱。
(5) 生物乙醇製造：生物質發酵後的蒸餾與乾燥過程需要熱能，這方面應用已在歐洲施行，潛在客戶多半位處於人口稀少、農業密集的地區。
(6) 水蒸餾、海水淡化及水處理：資料中心廢熱再利用可提供水處理所需能量，沿海地區是潛在使用者所在。
(7) 一般熱水的預熱：適合大型熱水應用場域，如飯店、渡假村的清洗、游泳池等應用。

2. 促成發展的因子
(1) 政府的去碳政策推出許多激勵措施。
(2) 大型能源買家及資料中心紛紛積極尋求最具成本效益的解決方案。
(3) 廢熱循環利用可降低化石燃料價格波動的風險。
(4) 資料中心直接採用液冷方式來提高處理器效能，將產生更多高品質的廢熱以供再利用。

三、主要面臨的挑戰
1. 缺乏對機會的認知：供需雙方對於熱回收、轉移與再利用的技術解方缺乏認識與對話機會。
2. 資料中心與潛在的廢熱應用場域距離遙遠且缺乏聯繫：長距離傳輸將使熱能效益降低，非鄰近地區應用較為困難。因此，德國以法規要求資料中心在選址時必須鄰近廢熱承購商，否則方案可能無法通過，但此規範並未獲得他國或歐盟層級的統一規範。
3. 供需矛盾：供需匹配除了熱能規模、地理位置鄰近以外，還可能因供暖季節、產業淡旺季的熱能需求差異等落差，影響回收熱能難以完全有效利用。
4. 資料中心熱回收再利用專案可能面對開發風險與成本效益問題：採用新興解決方案本身即具有技術與財務風險，包括設備安裝、控制與維護所產生的成本與技術難度。因此能源採購方通常需要供應方長達10年以上穩定供應的承諾，此點對於資料中心的財務規劃較為困難。
5. 缺乏國家與地方層級的政策支援：儘管熱回收交易能有效節能、減碳，但目前尚缺乏國家或地方層級的政策支援與法律規範，有些國家或地區甚至限制非公用事業者進行熱交易，或是提高再生電力的費用，導致熱回收專案的投資報酬率低落，進而影響資料中心的熱交易。

四、國際間激勵熱回收再利用的主要政策工具
1. 非強制性要求與建議
(1) 歐盟：能源效率指令規定自2015年起，每5年針對有效率的供暖與製冷潛力進行一次全面性評估，以量化供暖與製冷的潛力，並進行共需媒合。2023年開始要求電力需求大於或等於1MW的資料中心，在其「歐盟資料中心能效行為準則」中加入最佳實踐指引。該準則旨在不降低資料中心可靠度的狀況下節約能源，透過能源估算與審計來制定節能計畫。針對上述準則的預期作法，進行第三方驗證，並依分類法的永續定義設計活動。
(2) 德國：「能源效率法」要求年度能耗超過15GWh的新設立資料中心必須記錄及公布其節能措施，並依據能效標準重複利用餘熱。
(3) 荷蘭：阿姆斯特丹地區對資料中心永續性制定了標準與倡議，要求新資料中心必須嚴格遵守永續與能效標準、鼓勵建置有效捕捉及分配廢熱的基礎設施、鼓勵與地方政府探索為附近居家或公共設施供暖的可行性、參與永續發展倡議、考慮未來發展與法規。
(4) 挪威：建議超過2MW的資料中心進行廢熱回收的成本效益分析。
(5) 美國：未強制規範，但透過行政命令和立法提出能源效率和熱回收的要求，如歐巴馬頒布第13693行政命令訂定電力使用效率；2023年國會提出聯邦資料中心增強法案要求審查永續能源；聯邦政府資訊技術採購改革法案整合150個資料中心。
(6) 新加坡：建立綠色資料中心標準SS564，提供資料中心的能源和環境管理系統指南。

2. 蒐集、分析與分享資訊以及促進合作
(1) 歐盟：建置冷熱媒合平台，以及繪製不同溫度帶的各產業與各種熱能應用場域的熱點地圖、泛歐熱能消耗與需求地圖。
(2) 德國：藉Bytes2Heat計畫訪談專家，辨識熱回收的挑戰，並開發開源工具搜尋合作夥伴。
(3) 愛爾蘭：以熱交換平台提供熱能潛在應用場域、區域能源網絡、潛在廢熱供應商等資訊。
(4) 挪威：繪製熱圖讓市政府與企業找到需求熱能及供熱地點。
(5) 美國：由政府計畫領軍，如能源部執行超過10年的資料中心廢熱再利用計畫。

3. 激勵資料中心熱回收再利用的政策措施
(1) 美國：能源部COOLERCHIPS計畫提供4,000萬美元，為資料中心開發節能的冷卻解決方案；華盛頓州的產業共生計畫串聯原本不相關的產業，共享可再利用的工業廢棄物，包括廢熱；紐約州通過「公共事業熱能網路與就業法案」，建立熱能網路串聯多個建物到共享熱能網路。
(2) 德國：經濟部推出30億歐元的「去碳區域能源基金」建置供熱網路，其中70%來自再生能源；聯邦的「節能建築基金」補助具DGNB認證建築翻新；聯邦議會通過「供熱計畫法」劃定區域，提供地方層級轉換供熱方案。
(3) 法國：「fonds chaleur」補助產業及資料中心將過剩能源活化再利用，並提供稅收減免。
(4) 加拿大：魁北克倡議補助QScale公司，將多餘廢熱分配到當地終端應用。
(5) 丹麥：針對熱源獲得丹麥能源署認證的公司，得以免除餘熱稅。
(6) 英國：政府耗資6,500英鎊，補助5個資料中心餘熱再利用的計畫。