The Value of Place: Assessing Location-Based Economic Feasibility of Data Center Heat Recovery
Author
Pawlowski, Rafal Michal
Term
4. term
Education
Publication year
2025
Submitted on
2025-05-27
Pages
63
Abstract
This thesis examines whether it is economically viable to reuse excess heat from data centers in district heating networks, and how location affects the business case. Drawing on Location Theory and Industrial Urban Symbiosis (industries and cities turning by-products into resources), the study compares Net Present Value (NPV: today’s value of future costs and benefits) and Discounted Payback Period (DPB: the time to recover the investment accounting for discounting) for six Danish data center sites identified through spatial analysis. The analysis highlights three location-sensitive inputs to the NPV: (1) the cost of connecting the data center to the district heating network; (2) the temperature gap between the data center’s excess heat and district heating supply, which determines heat pump efficiency (COP); and (3) the local price paid for excess heat. Results show that location can swing NPV widely, with connection costs being a decisive factor. Under the study’s assumptions for excess-heat and electricity prices, only large data centers with efficient liquid cooling achieve a positive NPV within a 12-year timeframe. The findings emphasize that plans for recovering data center heat must account for local spatial and economic conditions, and that spatial planning and energy infrastructure decisions should be coordinated to unlock the potential of data center heat reuse in sustainable urban energy systems.
Denne afhandling undersøger, om det er økonomisk realistisk at genbruge overskudsvarme fra datacentre i fjernvarmenet, og hvordan placeringen påvirker forretningsgrundlaget. Med afsæt i placeringsteori og industriel urban symbiose (samarbejde, hvor byer og virksomheder bruger hinandens biprodukter som ressourcer) sammenlignes nettonutidsværdi (NPV: værdien i dag af fremtidige omkostninger og gevinster) og diskonteret tilbagebetalingstid (DPB: hvor lang tid det tager at tjene investeringen hjem med hensyn til forrentning) for seks danske datacentersites, udvalgt via rumlig analyse. Afhandlingen peger på tre placeringsafhængige input til NPV-modellen: 1) omkostningerne ved at tilslutte datacentret til fjernvarmenettet, 2) temperaturforskellen mellem datacentrets overskudsvarme og fjernvarmens fremløbstemperatur, der bestemmer varmepumpens effektfaktor (COP), samt 3) den lokale pris på overskudsvarme. Resultaterne viser, at placering kan give store forskelle i NPV, og at tilslutningsomkostninger ofte er afgørende. Under de prisforudsætninger for overskudsvarme og el, der anvendes i studiet, opnår kun store datacentre med effektiv væskekøling positiv NPV inden for en 12-årig tidshorisont. Fundene understreger, at planlægning af varmegenvinding fra datacentre skal tage højde for lokale rumlige og økonomiske forhold, og at fysisk planlægning og beslutninger om energiinfrastruktur bør koordineres for at frigøre potentialet for genbrug af datacenter-varme i bæredygtige byenergisystemer.
[This apstract has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords