在弗吉尼亞州乃至全國范圍內(nèi),數(shù)據(jù)中心的爆炸式增長正促使我們對電力的看法發(fā)生根本性轉變。多年來,數(shù)據(jù)中心開發(fā)商可以自信地認為電網(wǎng)——以及其背后的公用事業(yè)公司——能夠跟上發(fā)展步伐。但現(xiàn)在情況已不再如此。
5月,負責管理弗吉尼亞州及中大西洋大部分地區(qū)電網(wǎng)的PJM互聯(lián)系統(tǒng)有史以來首次發(fā)出警告:在極端夏季條件下,其可能無法提供足夠的電力。
在隨后一個月舉行的聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會技術會議上,正如《Utility Dive》在一篇題為《PJM是否存在數(shù)據(jù)中心問題?》的文章中所報道的,PJM的獨立市場監(jiān)測員約瑟夫·鮑林直言不諱:“如果數(shù)據(jù)中心選擇這么做,它們可能會壓垮電網(wǎng)?!睋?jù)該文章稱,布朗寧提出的解決方案是“要求數(shù)據(jù)中心所有者為其項目采購新的發(fā)電設施”。
根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù),弗吉尼亞州的電力進口量已經(jīng)超過其他任何州(2023年為5000萬兆瓦時)。主要受數(shù)據(jù)中心以及人工智能、加密貨幣和高密度計算爆炸性能源需求的推動,電力需求正在激增。弗吉尼亞州議會聯(lián)合立法審計和審查委員會2024年的一份報告預測,如果數(shù)據(jù)中心繼續(xù)以當前速度增長,到2040年,弗吉尼亞州的電力需求可能會增加兩倍。
如果說目前存在一個新興共識,那就是:電網(wǎng)的增長速度不足以跟上需求??煽繚M足這一需求的唯一途徑是大型電力用戶(尤其是數(shù)據(jù)中心)自行建設電網(wǎng)。但這又引出了另一個關鍵問題:哪種電力能及時上線?
太陽能的速度
在所有可用選項中,太陽能仍是部署最快的一種。尤其是在弗吉尼亞州,該州的“按規(guī)則許可”流程簡化了150兆瓦以下項目的審批程序,開發(fā)商通常可在18至24個月內(nèi)從土地使用申請階段進入商業(yè)運營階段。表后太陽能裝置旨在直接為數(shù)據(jù)中心供電,而非向電網(wǎng)供電,一旦獲得許可,僅需幾個月即可建成。
電池儲能系統(tǒng)增加了靈活性和韌性,尤其是在設計用于平滑需求或在高峰時段提供備用電源時。而且,由于這些系統(tǒng)通常避免了漫長的互聯(lián)排隊,因此從開發(fā)到運營的時間比幾乎任何其他電源都要短。
但在弗吉尼亞州,太陽能并非沒有障礙。根據(jù)弗吉尼亞大學韋爾登·庫珀中心的數(shù)據(jù),2024年,弗吉尼亞州各縣拒絕的太陽能裝機容量首次超過了其批準的裝機容量。正如我們在《太陽能土地使用新聞》的更新中經(jīng)常提到的,這種土地使用趨勢反映了一個真實且日益嚴峻的挑戰(zhàn):在許多農(nóng)村社區(qū),太陽能更多地被視為工業(yè)上的眼中釘,而非清潔能源解決方案。
然而,與其他技術的時間框架相比,太陽能仍然獨樹一幟。通過周密的選址、社區(qū)參與和有利的政策,開發(fā)商可以在18至24個月內(nèi)將太陽能項目上線,而相比之下,大多數(shù)其他主要發(fā)電來源則需要3至15年。特別是當平均超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心需要100至150兆瓦的專用電力時,只有太陽能有可能按計劃交付。
然而,即便太陽能發(fā)電是在表后開發(fā)并與數(shù)據(jù)中心共置,開發(fā)商也不應指望監(jiān)管上的便利。共置可能帶來可靠性和輸電成本上的優(yōu)勢,但也帶來了法律和監(jiān)管上的復雜性。發(fā)電來源和數(shù)據(jù)中心負載的互連流程通常必須協(xié)調,而獨立電網(wǎng)接入仍然很常見。事實上,一些共置項目最近受到了聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)的審查,引發(fā)了關于成本分配、電價義務和管轄權的問題——即使這些設施名義上與電網(wǎng)隔離。為了降低風險,開發(fā)商應盡早聘請法律和互連顧問,并避免認為表后發(fā)電就能消除監(jiān)管風險。
其他能源選擇的時間表更長
雖然太陽能是唯一能在兩年內(nèi)可靠提供新電力的現(xiàn)實選擇,但它并非唯一可用的技術。數(shù)據(jù)中心開發(fā)商正越來越多地評估一系列替代方案——從天然氣和小型模塊化反應堆到風能和氫燃料電池。但這些方案都有一個關鍵的缺點:耗時。即使在許可條件有利的情況下,這些方案中的大多數(shù)也需要3到15年的時間才能從項目構想到商業(yè)運營。對于急需電力的項目而言,這些時間表可能根本太長,不可行。
長期以來,天然氣一直被視為默認的“橋梁”燃料——可靠、可調度且可擴展。但即便是天然氣也不再迅速。在弗吉尼亞州,多米尼恩公司(Dominion)于2024年宣布的切斯特菲爾德調峰電廠項目預計要到2029年才能上線。據(jù)《紐約時報》最近的一篇報道,全國范圍內(nèi),天然氣發(fā)電廠所用的大型渦輪機目前積壓了3至4年,且成本自疫情前水平以來已翻倍或增至三倍。在許多情況下,太陽能加儲能現(xiàn)在更便宜、更快。
核能也重新引起了人們的興趣,尤其是小型模塊化反應堆(SMR)的形式。但即便是最樂觀的SMR時間表,也需要兩到六年的時間。加拿大首個商用SMR項目于5月獲批建設,預計要到2030年才能投入運營。在美國,許可證申請的挑戰(zhàn)、燃料供應問題以及社區(qū)的擔憂繼續(xù)阻礙著進展。目前世界上唯一正在運行的SMR位于俄羅斯和中國——這并不是我們渴望復制的模式。
與核能一樣,風能的發(fā)展時間表也是以數(shù)十年計。弗吉尼亞州的洛基福奇風電項目于2014年提出,但要到2026年底才能發(fā)電——從概念到完成需時12年。多米尼恩公司的海上風電項目于2012年開始規(guī)劃,預計要到2027年才能全面投入運營。雖然這些項目是生產(chǎn)更多清潔能源的重要長期項目,但它們凸顯了在短期內(nèi)增加風電發(fā)電量的挑戰(zhàn)——如今,聯(lián)邦政策的轉變使這些挑戰(zhàn)更加復雜。在特朗普政府執(zhí)政期間,由于行政措施停止海上風電租賃、針對稅收激勵措施以及將化石燃料開發(fā)置于可再生能源之上,新的風電開發(fā)項目大幅放緩。其結果是,開發(fā)商面臨的不確定性日益增加,大規(guī)模風電的發(fā)展道路也更加艱難。
曾被視為清潔能源下一代解決方案的氫燃料電池也面臨著阻力。目前,大規(guī)模生產(chǎn)、輸送和儲存氫氣的基礎設施根本不存在。7月,鋼鐵制造商克利夫蘭-克利夫斯公司(Cleveland-Cliffs)取消了位于俄亥俄州米德爾敦的一個由聯(lián)邦政府支持的氫氣項目,理由是缺乏可用的氫氣以及政府優(yōu)先事項的轉變。該公司宣布,正在探索利用美國煤炭和焦炭“改造該項目”的方法。盡管聯(lián)邦政府制定了氣候目標,但由于供應限制和成本不確定性,一些工業(yè)利益相關者現(xiàn)在重新開始使用化石燃料。在全球范圍內(nèi),煤炭使用量持續(xù)攀升,一些開發(fā)商正在利用民族主義論點——如“美麗的煤炭”和“美國焦炭”——來推銷規(guī)避清潔能源承諾的項目。
對于注重可靠性的數(shù)據(jù)中心開發(fā)商而言,煤炭并非一條可行的前進道路,但其重新崛起卻揭示了一個更廣泛的趨勢,即從長期清潔能源戰(zhàn)略轉向不惜一切代價追求短期可用性。
數(shù)據(jù)中心開發(fā)者必須按照現(xiàn)實世界的情況來運營,而不是按照他們所希望的情況。而現(xiàn)實是,盡管地方政治和聯(lián)邦政策存在不確定性,太陽能仍然是當今最快、最具可擴展性和最易部署的能源。尤其是當與電池結合使用時,它提供了一條切實可行的途徑,可以在幾個月內(nèi)(而非幾年)實現(xiàn)可靠的現(xiàn)場能源供應并投入運行。
開發(fā)者現(xiàn)在應該做什么
在能源需求飆升、電網(wǎng)負荷沉重的環(huán)境下,越來越明顯的是,如果你正在建設一個數(shù)據(jù)中心,那么你實際上也在建設一個發(fā)電廠,而這個發(fā)電廠很可能(或至少應該)包含大量太陽能發(fā)電設施。
這意味著:
在數(shù)據(jù)中心占地范圍內(nèi),為太陽能和電池部署預留土地。
盡早與當?shù)厣鐓^(qū)接觸,以預先消除反對意見并爭取支持。
將政策波動因素納入時間表和稅收抵免假設中。
率先行動且思路清晰的開發(fā)商將獲得關鍵優(yōu)勢。其他開發(fā)商可能不僅要等待許可證,還要等待電力供應。