电力多样性 - 2024年最大的数据中心能源故事

360影视 2025-01-30 08:39 2

摘要:对于数据中心领域的电力采购来说,2024 年是具有里程碑意义的一年。数据中心的能源需求持续上升,导致运营商和为其供电的公用事业公司采用“以上所有”方法来满足其能源需求。

对于数据中心领域的电力采购来说,2024 年是具有里程碑意义的一年。数据中心的能源需求持续上升,导致运营商和为其供电的公用事业公司采用“以上所有”方法来满足其能源需求。

因此,替代能源越来越受欢迎,核能、地热能和潮汐能系统与数据中心签订了合同。此外,由于担心可再生能源无法有效满足数据中心的电力需求,许多人在短期内将天然气作为替代品,因此在短期内对用于电力运营的化石燃料重新产生了兴趣。

几家超大规模企业大胆尝试,与核电运营商签署了长期供应协议,以便在 2024 年实现电表后供应。

3 月,Amazon Web Services (AWS) 收购了 Talen Energy 位于宾夕法尼亚州的 960MW Cumulus 数据中心园区。园区由相邻的 2.5GW Susquehanna 蒸汽发电站供电。

这笔交易引发了人们对该行业内电表后交易未来的质疑。根据协议,区域电网运营商 PJM 提交了对拟议的互连服务协议 (ISA) 的修正案,将共址负载容量从 300MW 增加到 480MW。然而,联邦能源管理委员会 (FERC) 投票否决了 ISA,理由是不允许对数据中心进行“独特”安排的非标准条款提供充分的理由。

Talen 随后要求重新听证,辩称由于数据中心未连接到更广泛的电网,因此不会导致成本转移和可靠性问题。随着我们进入 2025 年,该裁决的影响将极大地影响未来的数据中心电表后协议,尤其是在核能领域。

然而,不确定性并没有阻止其他公司探索将核能作为满足其能源需求的低碳选择。9 月,Microsoft 与 Constellation Energy 签署了一份为期 20 年的购电协议,从宾夕法尼亚州的三里岛工厂采购 837MW 的电力。在此之后,Meta 发布了一份提案请求,以确定开发商开发超过 1.4GW 的新核电容量。

小型模块化反应堆 (SMR) 也受到了关注,Google、Equinix 和 AWS 都与 SMR 开发商达成了协议,以支持美国各地的项目。

AWS 通过签署整个行业的三项独立协议做出了最重要的承诺。其中包括与 Energy Northwest 达成协议,这将支持开发四种先进的 SMR,Dominion Energy 探索在 Dominion 现有的 North Anna 核电站附近开发 SMR 项目,以及直接投资第四代 SMR 开发商 X-energy,以支持到 2039 年建设超过 5GW 的新核能项目。反过来,SMR 将作为 AWS 与 Energy Northwest 交易的一部分进行部署。

核电的出现是 2024 年数据中心行业电力采购的最重要发展。然而,对 SMR 交付时间表的担忧(该技术最早可能要到 2030 年代才能交付)以及对传统核市场在 FERC 裁决后向数据中心提供电表后电力的能力的不确定性,削弱了人们对该行业内真正“核”革命的市场的信心。

萨斯奎哈纳核电站– 塔伦能源

超大规模企业还推动了大量可再生能源交易,主要通过购电协议 (PPA) 达成。

S&P Global 11 月的一份报告显示,截至 2024 年第三季度末,仅美国数据中心行业就签订了 50GW 的清洁能源合同。太阳能以 29GW 的供应为主,其次是风能,为 13GW。采购的增长反映在美国可再生能源部署的增加上,其中大部分位于弗吉尼亚州、德克萨斯州和俄勒冈州等数据热点地区,这些地区受《通胀削减法案》的影响最为明显。

数据中心运营商已经利用了这一显著增长,在德克萨斯州市场签订了几家备受瞩目的 PPA。其中最引人注目的是 5 月,Microsoft 与 RWE 签署了两份为期 15 年的购电协议,从 Peyton Creek II 和 Lane City 陆上风电项目中购买 446MW。

欧洲可再生能源市场由亚马逊、谷歌、Microsoft 和 Meta 主导,这四家公司的数据中心共采购了超过 12GW 的容量。西班牙成为欧洲最大的数据中心购电协议市场,总量为 4.7GW,其中 60% 是太阳能光伏。在西班牙的著名交易包括苹果与ib vogt签署了105MW太阳能购电协议,以及Microsoft与Repsol签署了230MW太阳能+风能购电协议。

西班牙可再生能源市场受到最近加快环境影响报告处理速度的立法的提振。这可能会抑制数据中心运营商在未来几年寻求清洁电力协议的进一步兴趣。

Ib vogt 太阳能发电厂– Ib vogt

化石燃料困境

尽管可再生能源采购水平创下历史新高,并且核能出现了,但美国公用事业公司仍在争先恐后地寻求更多电力来满足飙升的需求。因此,许多公司一直在探索部署和扩展化石燃料来为数据中心运营提供动力,尽管这对环境和应对气候变化有负面影响。

11 月,美国天然气和电力公用事业公司南方公司表示,正在考虑延长其位于佐治亚州的 4 台机组、3,450 MW 的 Bowen 工厂燃煤发电厂的使用寿命。此外,煤电生产商 Hallador Energy 与一家未具名的数据中心开发商签署了一份不具约束力的条款清单,以长期为其提供能源。

一些公用事业公司已开始探索建设天然气厂,为大型超大规模数据中心供电。尽管这比其他化石燃料的破坏性小,但它的碳足迹仍然比可再生能源高得多。

12 月,Entergy 同意通过建造三台总容量为 2,260MW 的联合循环天然气动力燃气轮机,为 100 万平方英尺(92,903 平方米)的 Meta 数据中心供电。埃克森美孚随后承诺建造一座 1.5GW 天然气厂,专门用于为数据中心供电。

S&P Global 随后预测,到 2030 年,数据中心的天然气需求可能达到每天 30 亿立方英尺 (bcf/d)。如果天然气占据更大的份额,仅数据中心的需求就可能攀升至 6 bcf/d。

这导致一些数据中心寻求与微电网系统中的天然气供应商达成电表后协议。这些协议使他们能够避免扼杀新发电项目的电网连接和输电基础设施问题。Sharon AI 最近扩大了与 New Era Helium 的电表后协议,为二叠纪盆地的一个 250MW 数据中心供电。

在即将上任的美国政府的领导下,美国政府可能比其前任政府对化石燃料的使用更加宽松,这些协议可能会变得更加普遍,并带来重大机遇,尤其是在北美市场,因为其丰富的天然气。

天然气在运营商中越来越受欢迎– 盖蒂图片社

新兴技术

几种电力技术在数据中心领域也受到了关注。

地热达成了许多值得注意的协议。与核能一样,地热与数据中心的电力需求密切相关,以低于核能的容量提供稳定的基载电力。

5 月,Microsoft 和 G42 透露了在肯尼亚建立数据中心的计划,该数据中心由该国西南部的 Olkaria 地热发电厂提供支持。两家公司希望在未来两年内开始运营,预计初始装机容量为 100MW。地热高度依赖于当地,这导致了肯尼亚等丰富的国家的热情。因此,Olkaria 已成为非洲新兴的数据中心中心,EcoCloud 去年在 Olkaria 的 KenGen 绿色能源园区破土动工,建立了自己的“Project Eagle”地热供电数据中心。

潮汐能最近也成为数据中心的潜在能源。11 月,Iron Mountain 与 SeaQurrent 合作,探索从 2027 年开始为其位于阿姆斯特丹的 AMS-1 数据中心提供潮汐能。

该解决方案部署在农场中,从单个系统的 500kW 到数百 MW 的规模不等。该技术利用潮汐的自然涨落为水下涡轮机提供动力,从而将电力输送到岸上。与太阳能和风能不同,潮汐能更有可能成为基本负载能源,因为潮汐的预测性要高得多。

与其他年份相比,氢能方面的新闻有限。然而,亚太地区达成了一项重大承购协议。10 月,Keppel Data Centers 签署了一份有条件承购条款清单,从 Woodside 购买液氢以支持其在新加坡的投资组合。

虽然人们对新兴技术的兴趣仍然很高,但这些项目中的大多数仍处于试点阶段,不太可能打破传统能源对该行业的控制。

奥尔卡里亚的地热发电厂– @IRENAIMAGES/Flickr

尽管电力行业内有大量交易,但人们主要担心输电和发电基础设施落后于数据中心的能源需求。根据 IEA 的数据,数据中心市场的空间集中性加剧了这些问题,该行业在美国至少五个州的电力消耗量中超过 10%,在爱尔兰超过 20%。

弗吉尼亚州联合立法审计和审查委员会 (JLARC) 最近的一份报告警告说,如果弗吉尼亚州的数据中心在不受限制的模式下继续增长,那么扩展为其供电所需的发电和输电基础设施将“非常困难”。该报告预计,在无约束模式下,到 2040 年,月均能源消耗量可能达到 30,000GWh 以上,远远超过供应。

美国能源部已宣布在 2024 年投资数十亿美元,以改善输电基础设施。

承诺包括在全国范围内启动十条输电走廊,以加快在迫切需要更大电网容量的地区的输电项目开发。此外,美国能源部在美国西南部的四个项目中投资了 15 亿美元,并发布了 12 亿美元的输电便利化计划征求建议书,这是一个两党公私合作的项目,旨在重塑美国的电网,使其能够支持向 100% 清洁能源的转变。

随着数据中心电力需求的增加,升级电网的需求,尤其是在美国境内,将变得越来越重要,这需要大量的公共和私人投资。

包括 Xcel Energy 和 CPS Energy 在内的私营公用事业公司今年已承诺投入数十亿美元用于输电和电网升级。然而,有人担心,即使有这些资本承诺,也需要更多的资金来有效地扩大电网规模以满足预期需求。

来源:陈讲运清洁能源

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