Centra danych źródłami ciepła – doświadczenia z Finlandii

W ostatnich latach Finlandia stała się jedną z najbardziej widocznych aren zastosowań odpadowego ciepła z centrów danych na potrzeby ogrzewania miejskiego. Przykłady wdrożonych inwestycji obejmują m.in. centra danych Google w Haminie oraz rozbudowę Microsoftu w regionie Helsinek/Espoo. Finlandia jest idealnym miejscem dla rozwoju tego typu technologii. Głównie z uwagi na zimny klimat, który tradycyjnie sprzyja chłodzeniu  serwerów. W krajach takich jak Finlandia centra danych można często schłodzić zwykłym powietrzem atmosferycznym. Finlandia posiada także rozbudowane sieci ciepłownicze. Pod koniec 2021r. łączna ich długość wynosiła ok. 16 000 km. Nie bez znaczenia pozostaje również fakt, że Finlandia intensywnie dąży do dekarbonizacji systemów grzewczych, wycofując się z paliw kopalnych. Już teraz sieć energetyczna Finlandii korzysta głównie z odnawialnych źródeł energii.

Kilka słów o geologii Finlandii

Geologia Finlandii jest zdefiniowana jej położeniem na tarczy bałtyckiej (inaczej tarcza fennoskandzka) z dominującą krystaliczną strukturą skał. Podłoże skalne pochodzi z okresu prekambryjskiego i pokryte jest warstwą osadów czwartorzędowych o grubości nie przekraczającej 5 m. Finlandię cechują także gruba litosfera (150-200 km) i przeważnie niższy niż średnia kontynentalna przepływ ciepła. Na głębokości ok. 0,5 km występują temperatury rzędu 8-14^oC, z kolei na głębokości 1 km można spodziewać się temperatur w granicach 14-22^oC. Jednak aby osiągnąć temperaturę ok. 100°C, potrzebne są wiercenia głębokie, sięgające 6, a nawet 8 km w głąb ziemi. Przy obecnym zaawansowaniu technologii wierceń to praktycznie wyklucza zastosowanie systemów geotermalnych wykorzystujących gorące, suche skały. Podane liczby sugerują także, że Finlandia nie jest dobrym kandydatem dla systemów geotermalnych bazujących na podziemnym zbiorniku wody (chociaż niektóre formacje charakteryzują się anomalnie wysokim współczynnikiem produkcji ciepła lub efektem osłony termicznej). Jednocześnie stosunkowo chłodny klimat panujący w Finlandii, narzuca mieszkańcom konieczność ogrzewania pomieszczeń przez większą część roku, tj. od września do maja.

Pierwsza ciepłownia geotermalna w Finlandii

Wszystko to nie oznacza jednak całkowitego wykluczenia możliwości zastosowania geotermii w Finlandii. Dowodzi temu m.in. wykorzystanie ciepła geotermalnego w sieci ciepłowniczej w dzielnicy Varisto w mieście Vantaa, które było pierwszym tego typu projektem w tym państwie. Geotermalna ciepłownia Vantaa Energy produkuje około 1400 MWh ciepła z trzech odwiertów na głębokości 800 m. Dzięki technologii QHeat generowana energia cieplna może być również magazynowana w podłożu skalnym w okresie letnim, równoważąc zapotrzebowanie na energię w okresach szczytowego zużycia.

Przykłady i rozwiązania techniczne zastosowane w Finlandii

Oprócz tradycyjnej geotermii niskotemperaturowej, Finlandia korzysta także z innowacyjnego pomysłu, jakim jest wykorzystanie ciepła odpadowego z procesu chłodzenia centrów danych. Jest to swego rodzaju odwrócenie tradycyjnego schematu chłodzenia pracujących serwerowni i zużytkowania w tym celu energii. Serwery wykorzystano bowiem do stworzenia improwizowanych systemów geotermalnych, z odpadu uczyniono cenny surowiec, służący do ogrzewania fińskich miast i miasteczek.Przyjrzyjmy się bliżej kilu takim przykładom:

• Hamina – centrum danych Google zlokalizowane w miejscowości Hamina od dawna korzysta z chłodzenia wodą morską pozyskiwaną z Zatoki Fińskiej. Ponadto centrum w 97% działa w oparciu o energię bezemisyjną (najwyższy wynik w zakresie zrównoważonego rozwoju wśród wszystkich obiektów Google). Do 2024r. ciepło z centrum danych Google w Haminie było z sukcesem wykorzystywane do ogrzewania biur i budynków ośrodka. Kolejnym krokiem podjętym przez Google i lokalne przedsiębiorstwo energetyczne jest system offsite heat recovery (pol. zewnętrzny odzysk ciepła), czyli instalacja pomp ciepła, która pozwala na przekazywanie ciepła z centrum danych do miejskiej sieci ciepłowniczej. Po pełnym uruchomieniu system ma pokryć ok. 80% rocznego zapotrzebowania na ciepło sieciowe w Haminie. Zgodnie z obietnicami firmy Google, ciepło z fińskiego centrum danych będzie przekierowywane i dostarczane bezpłatnie do sieci ciepłowniczej, zasilając w ten sposób domy, szkoły i budynki użyteczności publicznej.

• Espoo, Kauniainen oraz Kirkkonummi (region Helsinek) – działający w tych miastach od 1954r., 900-kilometrowy system przechodzi obecnie gruntowną transformację, w efekcie której ok. 40% zapotrzebowania na ciepło sieciowe będzie pokrywane poprzez recykling ciepła odpadowego z nowych centrów danych Microsoftu. Realizowany projekt jest największą na świecie technologią odzysku ciepła odpadowego.

Sposób działania systemu wygląda następująco: letnia woda (w temp. ok. 25–35^oC) jest dostarczana z centrów danych do instalacji odzysku ciepła odpadowego wyposażonej w trzy tuziny pomp ciepła. Pompy pobierają ciepło. Następnie schłodzona woda z powrotem przesyłana jest do centrum danych, a woda o temperaturze 86°C do dwóch dużych kotłów elektrycznych. Kotły podgrzewają wodę do temp. 115°C, ponieważ temperatura musi być wystarczająco wysoka, aby można było zasilić nią system ciepłowniczy. Amerykańska firma nie będzie przekazywać nadmiaru ciepła za darmo, ale szczegóły umów, zawartych z finlandzką firmą energetyczną Fortum, pozostają tajemnicą.

• Mäntsälä – firma Nebius Group zrealizowała w latach 2015-2016 projekt, który był pierwszym w Finlandii projektem wykorzystującym technologię odzysku ciepła z centrów danych. System wciąż działa, jest zautomatyzowany i stale monitorowany. Proces odzyskiwania ciepła wygląda następująco: gorące powietrze z serwerowni przepływa przez wymienniki ciepła powietrze-woda i właśnie tam gorące powietrze podnosi temperaturę wody do 35-40°C. Następnie gmina zajmuje się zwiększeniem temperatury do poziomu 55-60°C i przesyłaniem ją do lokalnej sieci dystrybucyjnej. Przez okres dwóch lat system dostarczył ponad 30 GWh ciepła. Pokryło to ok. 72% rocznego zapotrzebowania miasta na ciepło. Ponadto warto zauważyć, że dzięki centrom danych w roku 2024 lokalne emisje związane z ogrzewaniem w Mäntsälä zmalały o 54% (tj. o ok. 3220 ton ekwiwalentu CO₂). System ma potencjał, aby dostarczać większe ilości odzyskanego ciepła w nadchodzących latach, co wdraża w życie poprzez trwającą obecnie rozbudowę. Ekspansja ta jest częścią szerszego programu inwestycyjnego Nebius o wartości 1mld dolarów w infrastrukturę AI w Europie.

Jak pracują centra danych i ile zużywają energii

Centrum danych to obiekt służący do przechowywania i zarządzania różnymi rodzajami sprzętu informatycznego (m.in. komputerami dużej mocy, serwerami i urządzeniami sieciowymi). Ponieważ bezpieczeństwo sprzętu elektronicznego zależy od utrzymania stałej temperatury, niezbędny jest system chłodzenia, który w typowym centrum danych zużywa ok. 45% dostarczanej energii elektrycznej (dla porównania 30% energii jest wykorzystywane przez sprzęt informatyczny).

W miarę rozwoju technologii, która wymaga coraz większych zasobów obliczeniowych do przechowywania, przetwarzania czy przesyłania danych, rośnie zapotrzebowanie na centra danych. Symultanicznie coraz powszechniejsze wykorzystanie sztucznej inteligencji powoduje widoczny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w tych centrach danych. Obciążenia generowane przez AI zużywają 1000x więcej energii elektrycznej niż tradycyjne korzystanie z przeglądarki internetowej.

Aktualnie centra danych odpowiadają za ok. 1,5% globalnego zapotrzebowania na energię elektryczną. Jednakże prognozuje się, że do 2030r. zapotrzebowanie to ma się podwoić. W skali regionalnej widoczna jest większa dysproporcja w zapotrzebowaniu na energię. Na przykład zużycie energii elektrycznej przez centra danych w USA potroiło się z poziomu 58 TWh w 2014 r. do 176 TWh w 2023 r. Prognozy wskazują, że do 2028r. może ono sięgnąć 325–580 TWh, co będzie stanowić ok. 12% całkowitej produkcji energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych. Równolegle w Irlandii centra danych zużywają już teraz ponad 22% całkowitej energii elektrycznej, co stwarza poważne wyzwania dla lokalnych sieci energetycznych.

Ciepło odpadowe ciepłem użytkowym 

Centra danych to wielkie odbiorniki energii elektrycznej, a większość zużytej przez nie   energii kończy w postaci ciepła wydzielanego przez serwery. Zwykle energia ta jest marnowana.Tymczasem prawie całe zużycie energii elektrycznej w centrach danych można przetworzyć na ciepło użytkowe, z czego mniej więcej 70-80% można odzyskać za pomocą pomp ciepła. Dzięki czemu centra danych zlokalizowane są w pobliżu ośrodków miejskich, stwarzają idealne warunki do wykorzystania ciepła odpadowego w często już istniejących sieciach ciepłowniczych. Jednak nie każde centrum danych nadaje się do sieciowego odzysku, nawet pomimo dostępności technologi odzyskiwania ciepła odpadowego. Włączenie do już istniejących sieci wiąże się z pewnymi wyzwaniami:

• Niska temperatura: ciepło z centrów danych zwykle ma niewielką temperaturę (20-40°C). Do zasilenia standardowych sieci ciepłowniczych, zazwyczaj pracujących w temperaturze 60–90°C, stosowane są pompy ciepła i/lub kaskadowe konfiguracje wymienników ciepła.
• Model biznesowy i taryfy: opłacalność zależy od jasnych reguł taryfowych, kontraktów i opłat za odsprzedaż ciepła (np. umowa handlowa między właścicielem centrum danych, a lokalnym przedsiębiorstwem ciepłowniczym). W tym zakresie wymagane są odgórne rozwiązania regulacyjne.
• Ryzyko operacyjne i techniczne: integracja centrów danych i sieci ciepłowniczej wymaga koordynacji, zabezpieczeń, pomiarów i telemetrii, m.in. aby zagwarantować odpowiednie ilości ciepła o właściwej temperaturze, czy weryfikować redukcje emisji.
• Lokalizacja: centrum danych musi znajdować się w sąsiedztwie domów lub budynków publicznych, aby podłączenie do sieci było wykonalne i opłacalne.
• Skalowanie i planowanie długoterminowe: samorządy muszą koordynować zapotrzebowanie na ciepło miejskie, zasoby budowlane, modernizacje, itp.

Spojrzenie w przyszłość – szansa czy zagrożenie

Ślad środowiskowy centrów danych wykracza daleko poza bezpośrednie zużycie energii elektrycznej. Działalność takiego obiektu wiąże się z ogromnym zużyciem wody. Systemy chłodzenia zużywają jej miliony galonów rocznie. Ponadto regularne cykle wymiany sprzętu generują odpady elektroniczne, tzw. elektrośmieci, które wymagają utylizacji. Budowa dużych farm serwerów wiąże się także z zajęciem rozległych powierzchni terenu oraz emisją dwutlenku węgla do atmosfery (zależne od źródeł dostarczanej energii elektrycznej). Są to więc inwestycje znacznie ingerujące w środowisko naturalne. Jeśli jednak przyjąć za pewnik, że świat będzie potrzebował coraz większej ilości centrów danych, to wykorzystanie ich ciepła odpadowego może nieco złagodzić negatywne skutki tej działalności. Omawiane rozwiązanie niesie za sobą pozytywny wpływ w kilku aspektach, takich jak:

• Przeobrażenie obciążenia w atut: zasilając w ciepło lokalne społeczności zmniejsza się marnotrawienie powstałego zasobu i zwiększa wartość środowiskową energii już wykorzystywanej do obliczeń.
• Wydajny model obiegu zamkniętego: zamiast oddzielnej produkcji ciepła (często poprzez spalanie paliw kopalnych), ponowne wykorzystanie ciepła odpadowego (czyli dwukrotne wykorzystanie energii) to poprawienie efektywności wykorzystania zasobów i zmniejszenie zapotrzebowania na energię pierwotną.
• Zmniejszona zależność od paliw kopalnych w ogrzewaniu: pomaga miastu zdekarbonizować ogrzewanie.

• Korzyści ekonomiczne i społeczne: m.in. niższe koszty operacyjne i mniejsze narażenie na wahania cen paliw,  silniejszy profil zrównoważonego rozwoju dla firm budujących farmy serwerów.
• Wykorzystanie istniejącej infrastruktury: integracja z rozbudowanymi sieciami ciepłowniczymi miast umożliwia szybką implementacje systemu i zmniejsza koszt inwestycji.
• Niezawodne dostawy: centra danych działają nieprzerwanie, przez cały rok, czyli źródło ciepła jest stabilne.

Podsumowanie 

Finlandia pokazuje, że centra danych mogą stać się znaczącym i stabilnym źródłem niskotemperaturowego ciepła dla miast o rozwiniętej sieci ciepłowniczej. Technologia odzysku jest już dojrzała i znajduje zastosowanie w różnych częściach świata. Na przykład w Sztokholmie ponad 20 centrów danych zaspokaja 1,5% zapotrzebowania na ciepło. W omawianym powyżej Espoo grupa nowych centrów danych zapewni wystarczającą ilość ciepła dla 100 000 domów. Z kolei duńskie centrum danych Facebooka wykorzystuje nadmiar ciepła do ogrzewania prawie 7000 domów w Odense. Istniejące projekty udowadniają potencjał, a także wskazują kierunek, jak poprowadzić współpracę między branżą cyfrową, a ciepłowniczą. Zgodnie z szacunkami w przypadku pełnej integracji z sieciami ciepłowniczymi, ciepło z centrów danych w Europie mogłoby zapewnić do 300 TWh ogrzewania dla budynków znajdujących się w promieniu 5 km do roku 2030. Jest to rząd wielkości pozwalający ogrzać ok. 10% europejskich domów.

Źródła:

1. “GEOTHERMAL ENERGY IN FINLAND”, Ilmo T. Kukkonen, 2020

2. https://www.thinkgeoenergy.com/first-geothermal-heating-plant-in-finland-starts-operations/ (dostęp 11.12.2025)

3. https://www.vantaanenergia.fi/en/finlands-first-geothermal-heating-plant-producing-district-heat-starts-operating-in-vantaa/ (dostęp 11.12.2025)

4. https://euroweeklynews.com/2025/01/05/finland-has-discovered-geothermal-energy-that-will-last-millions-of-years/ (dostęp 22.12.2025)

5. https://blog.google/company-news/inside-google/around-the-globe/google-europe/our-first-offsite-heat-recovery-project-lands-in-finland/ (dostęp 22.12.2025)

6. https://datacenters.google/locations/hamina-finland/ (dostęp 28.12.2025)

7. https://www.youtube.com/watch?v=YUmFQM4jvD8 (dostęp 28.12.2025)

8.  https://medium.com/@henrihapponen/the-coolest-data-center-in-the-world-e288cb19d921 (dostęp 10.01.2026)

9. https://www.bloomberg.com/news/features/2025-05-14/finland-s-data-centers-are-heating-cities-too (dostęp 10.01.2026)

10.  (dostęp 10.01.2026)

11. https://nebius.com/sustainability/turning-heat-into-a-resource (dostęp 10.01.2026)

12. https://spidersweb.pl/2025/05/finlandia-centra-danych-cieplo-ogrzewanie.html (dostęp 13.01.2026)

13. https://polskiprzemysl.com.pl/centra-danych-i-odzysk-ciepla/ (dostęp 13.01.202)

14. https://www.creatingsustainablecities.org.uk/post/case-study-how-finland-is-turning-excess-heat-from-data-centres-into-neighbourhood-heating-programm (dostęp 13.01.202)

15. https://www.fortum.com/services/heating-cooling/showcasing-clean-heat-finland (dostęp 13.01.2026)

16. “Data centers cooling: A critical review of techniques, challenges, and energy saving solutions”, Ahmed A. Alkrush, Mohamed S. Salem, O. Abdelrehim, A.A. Hegazi, 2024

17. KEYNOTE REPORT “Uptime Institute Global Data Center Survey 2024”, Douglas Donnellan, Andy Lawrence, Daniel Bizo, Peter Judge, John O’Brien, Jacqueline Davis, Max Smolaks, Jabari Williams-George, Rose Weinschenk, 2024,  (https://datacenter.uptimeinstitute.com/rs/711-RIA-145/images/2024.GlobalDataCenterSurvey.Report.pdf?version=0)

18. https://www.iea.org/commentaries/opportunities-for-district-heating-in-the-changing-energy-landscape (dostęp 20.01.2026)

19. https://solartechonline.com/blog/how-much-electricity-data-center-use-guide/ (dostęp 20.01.2026)

20. https://www.weforum.org/stories/2025/12/data-centres-and-energy-demand/ (dostęp 20.01.2026)

21. Paleoproterozoic metamorphism in the northern FennoscandianShield: age constraints revealed by monazite, Pentti Hölttä, Hannu Huhma, Yann Lahaye, Irmeli Mänttäri, Sari Lukkari& Hugh O’Brien, 2019, International Geology Review, DOI:10.1080/00206814.2019.1611488

22. https://tekova.fi/referenssit/data-centre-mantsala/ (dostęp 25.01.2026)

23. https://www.euronews.com/green/2020/07/09/facebook-data-centre-donates-excess-heat-to-warm-7-000-danish-homes (dostęp 25.01.2026)