随着大科技公司为数据中心寻求清洁能源，太阳能的增长速度超过了任何电力来源

随着电力需求激增，太阳能在美国蓬勃发展，其增长速度超过了任何其他电力来源，驳斥了能源转型失败的说法。

从化石燃料向能源转型的过程中，石油和天然气行业的领导人提出了大量批评，他们认为，尽管进行了数十年的投资，但可再生能源在发电量中所占比例仍然很小。他们说，当阳光不充足或风力不足时，可再生能源还面临可靠性问题。

可以肯定的是，太阳能发电在美国总发电量中所占比例仍然很小，根据能源部统计单位能源信息管理局的数据，到2023年，太阳能发电在美国电力结构中所占比例仅为3.9%，而天然气所占比例为43%。

此外，可再生能源在与老化的电网连接时面临着巨大的后勤挑战，而美国的电网在经历了长期的低增长之后，还没有准备好应对新的需求水平。

但清洁能源行业的领导者们认为，该行业正迎来一个转折点，尤其是亚马逊和微软等大型科技公司正在寻求清洁能源，为作为互联网和人工智能应用支柱的数据中心提供电力。他们说，随着太阳能组件和电池价格的下降，可再生能源的经济性也得到了加强。

AES 公司是一家电力公司，已与 Alphabet 旗下的谷歌公司和亚马逊等公司签订了大型电力协议。AES 同时经营可再生能源发电厂和天然气发电厂。

据美国能源部估计，到2024年，太阳能发电将占美国新增发电量的58%。今年计划向电网新增的太阳能发电量将达到创纪录的 36 千兆瓦，几乎是去年的两倍，而电池储能将增加一倍多，达到 14.3 千兆瓦。

相比之下，2024 年美国的天然气装机量预计仅为 2.5 千兆瓦，仅占计划新增电力总量 62.8 千兆瓦的 4%，是 25 年来最低的。

劳伦斯伯克利国家实验室能源政策研究员约瑟夫-兰德（Joseph Rand）说，我们看到了这种对清洁能源需求的激增。例如，我们已经看到风能和太阳能的经济性变得非常有竞争力和吸引力，以至于在美国的许多地方，这些都是......能够产生单位电力的最廉价形式。

美国正面临着历史性的电力需求浪潮。由于地缘政治紧张局势助长了保护主义，在《CHIPS 和科学法案》的支持下，制造业正在向美国回流，该法案旨在增加国内半导体生产，而半导体是数字经济的基石。

根据《凯利蓝皮书》（Kelley Blue Book）的数据，尽管电动汽车的采用在 2023 年底有所放缓，但去年电动汽车的购买人数达到创纪录的 120 万，占美国汽车市场的 7.6%，高于 2022 年的 5.9%。

大科技公司正在建设能源密集型数据中心，以支持人工智能革命。根据房地产服务公司世邦魏理仕（CBRE）的数据，2023 年，美国前八大市场在建的数据中心耗电量将达到 3 千兆瓦时，比 2022 年增长了 46%。

富国银行（Wells Fargo）4 月份的一份分析报告指出，随着这些趋势的碰撞，电力需求在经历了十多年的停滞后，到 2030 年将激增 20%。高盛集团（Goldman Sachs）4 月份表示，预计到本十年末，数据中心将占美国电力消耗的 8%，是目前份额的两倍多。

拜登政府的目标是到 2035 年将美国电网转换为 100% 的清洁电力，爆炸性的电力需求对这一目标构成了挑战。

天然气生产商认为，与可再生能源相比，他们更有能力满足需求，尤其是数据中心的需求。他们认为，天然气廉价、丰富、可快速部署，最重要的是可靠。天然气行业表示，虽然天然气是一种化石燃料，但它也在能源转型中发挥着作用，取代了更脏的煤电厂。

美国最大的天然气管道运营商之一金德摩根公司（Kinder Morgan）执行主席理查德-金德（Richard Kinder）在 4 月份公司第一季度财报电话会议上对分析师说，这些数据中心的主要用途是大型技术，我相信他们已经开始认识到天然气和核能必须发挥的作用。

金德说，他们和我们一样，意识到风不会一直吹，太阳不会一直照耀，使用电池来克服电力短缺在实际或经济上都是不可行的。

沙特阿美石油公司首席执行官阿明-纳赛尔（Amin Nasser）在 3 月于休斯敦举行的一次能源会议上有效地宣布，摒弃化石燃料的转型失败了，他说风能和太阳能供应的能源不到全球能源的 4%。纳赛尔说，美国减排量的三分之二归功于从煤炭向天然气的过渡。

Nextracker 公司首席执行官丹-舒格反驳了天然气将成为数据中心电力需求最大受益者的说法。Nextracker 是美国一家领先的太阳能公司，它制造的系统可以让电池板跟踪太阳的位置，从而提高太阳能发电厂的效率。

舒格尔指出，美国有大量可再生能源项目正在寻求与电网连接。根据劳伦斯伯克利国家实验室的分析，2023 年将有近 2500 千兆瓦的太阳能、风能和电池项目申请并网，几乎是目前美国发电厂全部装机容量的两倍。

劳伦斯伯克利大学的数据显示，去年寻求并网发电的太阳能发电量刚刚超过 1000 千兆瓦，是正在排队的 79 千兆瓦天然气发电量的近 14 倍。

随着太阳能在一些地区与天然气相比具有成本竞争力，对太阳能的需求也在不断上升。根据金融咨询公司拉扎德（Lazard）6 月份的一份分析报告，大型公用事业项目的太阳能发电成本为每兆瓦时 29 美元至 92 美元，而联合循环天然气发电厂的成本为 45 美元至 108 美元。

然而，拉扎德公司的分析发现，使用电池储能技术的太阳能发电成本将上升到每兆瓦时 60 美元到 210 美元之间，不过《通胀抑制法案》规定的税收减免措施可将这些价格降低到 38 美元到 171 美元之间。

Nextracker公司的舒格在接受CNBC采访时说："会有一些天然气，但我们相信，特别是根据能源部公布的数据，这些数据中心的主要能源将是可再生能源。这位首席执行官说，开发数据中心的科技公司有非常严肃的可持续发展目标，不希望他们的电力来自化石能源。

简而言之，我们认为数据中心将成为可再生能源日益重要的需求驱动力，无论是从总需求的角度来看，还是从环保角度来看，数据中心都是首选能源。

根据加州大学伯克利分校高盛公共政策学院（Goldman School of Public Policy）和 GridLab 发布的一系列报告，如果美国部署约 1400 千兆瓦的风能和太阳能发电能力，那么到 2035 年，美国的清洁电力将达到 90%。

虽然目前积压的可再生能源将超过这一门槛，但让这些项目获得并网许可以及建设实际输电线路却构成了巨大的挑战。劳伦斯伯克利大学的数据显示，2000 年至 2018 年间，只有 20% 寻求并网的项目实际完成。

高盛高管学院和劳伦斯伯克利大学的资深科学家阿莫尔-法德克（Amol Phadke）说，要在未来十年内实现 90% 的清洁电力供应，可再生能源的部署速度至少需要增加两倍。

但是，在首次申请之后，发电厂的建设需要更长的时间。劳伦斯伯克利的分析师兰德说，对于 2023 年投产的发电厂来说，从最初申请并网到建设完成大约需要五年时间。而在 2008 年，只需要两年时间。

伍德麦肯兹公司分析师斯威兹说，申请并网项目的瓶颈在本十年晚些时候应该会有所缓解。他说，另一方面，输电建设更具挑战性，因为基础设施需要获得多个州、地方和联邦机构的复杂许可。

Sweezey 说，这是一个迷宫，一个迷宫般的过程。他说，我们需要开始主动规划，将大规模输电线路输送到需求中心。这位分析师说，从历史上看，大多数公用事业公司都没有进行此类规划，而是将重点放在近期的可靠性问题上。

可再生能源面临的另一个挑战是，当阳光和风力条件不处于峰值时，如何产生足够的电力来满足需求。电池是解决这一问题的关键所在，它可以在高峰天气条件下收集电力，并在一天中最需要的晚些时候调度能源。

目前，市场上大多数锂离子电池通常可存储四小时的电量，但根据项目的不同而有所差异。分析师说，这不足以提供一整天的可靠电力。他们说，在商业规模上，需要能够存储八小时或更长时间电力的电池。

咨询公司 Rystad Energy 的高级可再生能源和电力分析师 Reid Ramdathsingh 说，目前还不可能实现完全可再生的电网，因为较长续航时间的电池组目前还不具备成本效益。

Ramdathsingh 说，电池的停机时间太长，在成本上会造成很大浪费。这一切都取决于实际定价和投资回报。

但是，美国公用事业规模项目的主要电池供应商之一 Fluence 公司的高管认为，随着能源需求的增长，经济效益将变得更加有利。Fluence 由 AES 公司和西门子公司于 2018 年推出。

Fluence 美洲地区总裁 John Zahurancik 说，现在的电池比 2000 年代初便宜了约 20 倍。Zahurancik 说，电池面临着价值曲线下降的问题，每储存一小时的价值就比前一小时低。但他说，随着能源需求的增加，每增加一小时的价值就会上升，最终使更长时间的电池更具成本效益。

Zahuranick 告诉 CNBC，这在很大程度上不是因为需要技术突破，而是规模经济。我们一直在稳步降低已部署系统的成本。

以加利福尼亚州为例，根据实时跟踪美国主要电网的 Grid Status 数据，从上午 7:45 到下午 5:25 期间，太阳能占该州电力供应的 50%以上，在下午 1 点左右达到峰值，约为 18 千兆瓦，占电力供应的 64%。电池是下午 7:25 至晚上 9:20 前不久的三大能源来源，在晚上 8:25 达到峰值，约为 6 千兆瓦或供应量的 20%。

AES 首席执行官格卢斯基在谈到如何满足电力需求时说："你可以百分之百地使用可再生能源，只是需要更多的可再生能源。他补充说，我同意我们将需要天然气来支持......可再生能源，直到电池变得普遍和便宜到足以弥补这一点。

AES 已签署协议，为一些运营数据中心的科技公司全天候提供可再生能源电力。

其中一个例子是，AES 于 2021 年与谷歌签署了一项协议，利用风能、太阳能、水能和电池存储资源，每小时为其弗吉尼亚数据中心园区提供 90% 的无碳能源。

这位首席执行官说，虽然天然气将作为一种桥梁燃料，但他并没有看到科技公司等要求新建化石燃料发电厂来为数据中心供电。

格卢斯基说，他们都希望成为能源转型的一部分。我没看到有人说要为我的数据中心建造天然气和煤炭发电厂。