Фотоотчет о ЦОД в китайской провинции Хунань, охлаждаемом водой из озера

Слово «облако» звучит легко и воздушно, но эту ассоциацию сложно распространить на инфраструктуру облачных дата-центров. Она крайне массивная и «прожорливая». Любой современный ЦОД потребляет много электричества, значительная доля которого уходит не на вычисления как таковые, а на охлаждение и электроснабжение других вспомогательных систем. Чем плотнее IT-оборудование размещено в стойках, и чем выше ИИ-нагрузка, тем больше тепла нужно удалить, и тем дороже эксплуатация.

Поэтому всё чаще выигрывает не тот, кто развернул больше серверов в машзале, а тот, кто эффективнее организовал теплоотвод. Проект Yunchao Dongjiang Lake Big Data Center в китайской провинции Хунань — показательный пример. Вместо улучшения компрессорного охлаждения, местные инженеры кардинально пересмотрели подходы к генерированию холода. Источником последнего стал природный ресурс: вода из соседнего озера Дунцзян, температура которой круглый год держится в диапазоне 8–13 °C. Предлагаем фотоотчёт с ключевыми элементами этой схемы.

Локация как отправная точка

Чтобы осознать уникальность кейса, важно начать не со стоек и серверов, а с водоёма. Дунцзян — не естественное озеро, а искусственное водохранилище в системе реки Сянцзян. Оно большое (площадь 160 км², объём 8,1 млрд м³). Но для ЦОД ключевой фактор — не размер, а стабильность: вода сохраняет температуру 8–13 °C круглый год.

При этом речь про «обычный водяной фрикулинг» не идет. Озеро одновременно является туристической зоной и источником питьевой воды для более чем 2 млн человек. То есть экологический аспект проекта имеет фундаментальный характер: любой технологический цикл с применением озера обязан быть устроен так, чтобы не ухудшать качество воды и не конфликтовать с рекреационной функцией водохранилища.

От идеи к реализации

Проект де-факто стартовал в 2014 году, когда предприниматель Лэй Цзяньцзюнь предложил использовать холодную воду естественного происхождения для нужд ЦОД, чтобы повысить энергоэффективность. Его команда сравнивала водные ресурсы и условия строительства в разных локациях и в итоге выбрала озеро Дунцзян.

ЦОД расположен в нескольких километрах от искусственного озера, находясь в районе Дунцзянвань. Он обслуживает инфраструктуру «топовых интернет-платформ» страны и вмещает более 3,8 тыс. стоек. Эксплуатация началась в 2017 году.

Местные власти подчёркивают, что это один из первых в Китае дата-центров, где охлаждение базируется полностью на озерной воде. Но это не означает полного отсутствия традиционных чиллеров. Они есть, но используются как резерв на случай экстремальных температур или других изменений окружающей среды.

Технологическая схема: как озёрная вода охлаждает IT-оборудование

Охлаждающий потенциал озёрной воды используется непосредственно в технологическом контуре через теплообмен. Теплоотвод устроен по классической схеме: вода из внешнего источника → теплообмен → контур хладагента → теплообмен → воздух → IT-оборудование.

При этом температура источника холода (жидкости из водохранилища) остается достаточно низкой большую часть года, чтобы обеспечивать теплоотвод без компрессорного цикла, а значит — без больших энергозатрат. Эта вода поднимается насосами. Далее используется пластинчатый теплообменник и трубопроводы, которые переносят охлаждающий потенциал в систему ЦОД. Заявленный целевой диапазон температуры внутри серверной фермы — 18–27 °C. Это оптимальные условия для стабильной работы IT-оборудования.

Возврат воды в озеро без ущерба для экологии

После того как вода «сделала свою работу» в контуре теплоотвода внутри ЦОД, её возвращают в реку ниже по течению. Температура жидкости повышается всего на 2–5 °C. Это, как отмечают китайские инженеры, соответствует естественному тепловому режиму реки.

Отдельно подчёркивается, что охлаждение серверов происходит «без загрязнения», не ухудшая качество жидкости на обратке. Данный момент для китайцев принципиален, поскольку озеро — источник питьевой воды. Поэтому технологическая дисциплина по материалам, герметичности теплообменников, фильтрации, контролю и мониторингу организована не «как у всех», а поднята на уровень, который в других ЦОД мог бы считаться избыточным.

Надёжность и режимы эксплуатации

99% года дата-центр охлаждается, опираясь исключительно на озёрную воду. Традиционные чиллеры с энергоемкими компрессорами включаются только при экстремальных условиях. Например, во время наводнений, когда качество воды или температура становятся неподходящими для естественного охлаждения, или при чрезмерно высоких температурах.

Система управления протестирована с учетом подобных сценариев и может быстро и безопасно переключаться с одного режима на другой. Резервы по холодопроизводительности рассчитаны на «плохие дни», а не на средние условия. При этом качество воды и гидрологические события (паводки) стали для операторов ЦОД частью стратегии риск-менеджмента, аналогично рискам по энергосети или топливу для ДГУ.

PUE как главный KPI

Для оценки эффективности ЦОД обычно используют показатель PUE (Power Usage Effectiveness). Это отношение общего энергопотребления дата-центра к количеству электроэнергии, потребляемой IT-оборудованием. Чем ближе значение к 1 (идеал), тем эффективнее ЦОД расходует энергию. В расчет включаются затраты на охлаждение, освещение, электропотери и прочее.

Согласно оценкам Uptime Institute за 2024 год, среднемировой PUE — 1,56. Для центра на озере Дунцзян заявлено среднегодовое значение ниже 1,2. Относительно обычного дата-центра с PUE 1,5 экономия электроэнергии составляет более 25%.

Акцент на «зелёный» характер проекта через интеграцию возобновляемых источников энергии

Китайцы не остановились на минимизации PUE и решили усиливать «зелёную составляющую» проекта, расширяя долю возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе. Что уже сделано? На крышах зданий установлены солнечные панели, электроэнергия от которых используется для эксплуатации дата-центра.

Ведутся исследования по интеграции дополнительных генерирующих мощностей на базе ветровой и солнечной энергии из соседних районов в энергосхему. При этом ВИЭ на площадке не заменяют базовую энергосеть, но уменьшают «углеродный след» и частично нивелируют пики энергопотребления. В сочетании с низким PUE позитивный эффект от каждого киловатта ВИЭ становится больше.

Рекуперация тепла: как ЦОД перестал «просто греть реку»?

Ещё один компонент «зелёной» стратегии – повторное использование тепла, которое неизбежно появляется при работе серверов. В 2021 году на базе дата-центра был запущен демонстрационный проект по рекуперации лишней тепловой энергии. Он реализуется при поддержке местных органов власти и исследовательских команд, включая ученых из Хунаньского университета и Центрально-Южного университета в Чанша. Идея проста: вместо сброса «подогретой» воды обратно часть тепла используется повторно.

В 2023 году была разработана и введена в эксплуатацию система отбора тепла на обратной линии водяных трубопроводов. Полученный ресурс используется для отопления офисной зоны в зимний период. Заявленный эффект — экономия 50% энергии по сравнению с традиционными отопительными решениями.

От одного дата-центра к кластеру: индустриальный парк для обработки больших данных

Проект развивается не как одиночный ЦОД, а как ядро индустриального парка со следующими параметрами:

• площадь более 3,3 км²;
• инвестиции свыше 50 млрд юаней;
• потенциал размещения нескольких ЦОД на 200 000 стоек или 5 млн серверов.

Текущий статус:

• заявлены пять проектов ЦОД;
• уже предоставляются IT-услуги (вычислительные мощности, хранение данных) 74 предприятиям;
• вычислительная мощность достигла 700 петафлопс (500 — универсальные вычисления, 200 — для нужд искусственного интеллекта);
• выручка за 2025 год — 580 млн юаней.

При этом низкая стоимость охлаждения и «зелёный профиль» становятся весомым аргументом при привлечении новых резидентов и потенциальных клиентов, помогая технопарку развиваться.

Государственное признание

В 2021 году Министерство экологии и окружающей среды Китая присвоило технопарку статус референсной модели «зелёного и низкоуглеродного развития». При этом администрация города Цзысин решила использовать природные ресурсы (в данном случае — холодную воду из озера) как основу для создания «Новой долины данных», то есть «зелёного» вычислительного кластера регионального и национального уровня. Городские власти стремятся привлечь ведущие компании и специалистов и построить интегрированную промышленную экосистему.

Инженеры, в свою очередь, увязывают систему рекуперации тепла с планами городских властей по развитию индустрии обработки и хранения больших данных. По их расчётам, при плановом масштабе 10 000 стоек, работающих на полной мощности, индустриальный парк может экономить около 2,5 млрд кВт*ч электроэнергии ежегодно за счёт применения этой технологии.

Итог: почему китайский кейс важен для всего рынка ЦОД

Хунаньский кейс показывает, что локация остается ключевым фактором при развертывании вычислительных мощностей. Стабильные 8–13 °C озёрной воды дают почти круглогодичный фрикулинг (99% времени) и позволяют удерживать PUE ниже 1,2.

При этом команда проекта не ограничивается нетривиальным подходом к охлаждению, делая ставку на экологичность через ответственный водооборот, резервирование инфраструктуры под экстремальные сценарии, интеграцию ВИЭ и рекуперацию тепла. В результате низкая стоимость охлаждения и «зелёный профиль» ЦОД становятся инструментом для привлечения новых резидентов и клиентов в технопарк, на территории которого он находится.