太阳能帮助南非摆脱能源危机后,数据中心运营商正游说获得国家电网的优先接入权。
当其他国家才刚刚开始应对数据中心对电网造成的压力时,南非早已经历过这一切。客户而非公用事业公司通过太阳能解决长达十年的轮流停电问题,推动了全球最具市场驱动力的能源转型。如今,数据中心的繁荣威胁着这种韧性,可能催生出一个在其他市场也可能出现的“两级”能源体系。
本文作者:Daniel Domingues,Planno 创始人兼首席执行官
在全球范围内,新一波数据中心建设正对尚未做好准备的电力电网施加巨大且持续的电力需求。从弗吉尼亚州的“数据中心巷”到荷兰,监管机构都在应对同样的紧张局势:人工智能经济的基础设施需要庞大且连续的电力供应,而电网增加清洁能源供应的速度远远跟不上这一需求。
爱尔兰提供了一个鲜明的例子。目前,那里的数据中心消耗了全国超过五分之一的电力。压力之大,以至于监管机构实际上从 2021 年到 2025 年底冻结了都柏林周边地区的新电网连接申请,仅在大型新设施承诺大部分电力来自新建可再生能源的前提下才解除禁令。现在,这些市场面临的每一个问题不仅是能否找到电力,更是谁将优先获得接入权。
南非的情况为这一问题指明了方向。这个国家已经经历了一年的电网崩溃,并从底层解决了大部分问题,如今它正在观察数据中心的繁荣是否会让来之不易的进展在更大的能源压力下失效。那里出现的并非清洁能源的短缺,而是获取权限的分化。如今被拒之门外的企业,正是那些在公用事业公司无法供电时维持灯火通明的企业。
多年来,南非一直与轮流停电(当地称为 load shedding)作斗争,这自 2007 年底起成为生活的一部分。国有公用事业公司 Eskom 长期占据主导地位,但无法跟上需求增长或维护其老化的发电车队,迫使该国实行用电配给,以降低更大范围电网崩溃的风险。
对此,企业和家庭不再等待中央解决方案。商业地产所有者、房主、制造商和零售商投入数十亿兰特用于太阳能发电——并非因为政府强制,而是因为可靠的电力是经济上的必需品。私人屋顶装机容量从 2022 年中期的约 2,260 兆瓦(MW)增长到 2025 年底的约 7,300 MW。随之而来的是全球最具市场驱动力的能源转型之一。
但这可能也很脆弱,其原因对于面临同样扩建压力的每个市场都具有借鉴意义。
南非拥有 56 个数据中心且数量仍在增加,是非洲大陆最主导的数据中心枢纽,约占全球 AI 数据中心容量的 1%。十大设施占据了约 278 MW 的负载容量,其中 Teraco 的 Isando 园区是最大的一个。
令人担忧的是建设速度,投资高度集中在过去两年。目前有价值约 15 亿美元的新数据中心项目正在规划或建设中。仅在开普敦,四个拟议设施消耗的电力就可能相当于该市当前电力需求的三分之一以上。德班最近宣布的计划可能成为南非最大的专注于 AI 的数据中心,需要数百兆瓦的容量。正如路透社报道的那样,这场淘金热现在有可能引发更广泛的资源危机。
数据中心可以带来投资、就业以及在 AI 经济中更强的地位。但它们也对刚刚趋于稳定的电力系统施加了沉重且持续的需求,特别是在 Eskom 进一步推迟煤炭关闭计划的背景下。
该国最大的超大规模云服务商正在建立自己的可持续能源供应。Teraco 目前正在建设一座 120 MW 的太阳能设施,许多 AI 运营商正试图通过输电安排(wheeling arrangements)——即从公用事业规模的太阳能发电厂购买电力,并利用 Eskom 的网络将电力输送至其设施——来确保可再生能源的使用。
乍看之下,这是积极的,因为数据中心运营商可以帮助资助新的可再生能源发电,而不是仅仅从老化的燃煤电厂抽取更多电力。但是,输电安排需要中型制造商无法提供的长期合同期限和资产负债表实力。此外,其提供的清洁能源仍然依赖于已经承受压力的同一输电基础设施。区分这两类群体的不是电子的可用性,而是对机制本身的访问权限。
结果是一个两级能源转型。一组人获得了大规模可再生能源基础设施和电网容量的特权接入,而那些在轮流停电期间构建电网韧性的较小用户则被迫争夺剩余的资源。他们面临着不断上涨的电费以及日益复杂的注册要求和市政收费。
公共事务研究所(Public Affairs Research Institute)本月发布的一份报告量化了第二梯队对系统的实际贡献。报告显示,截至 2024 年 12 月,约翰内斯堡、埃库尔胡莱尼(Ekurhuleni)和茨瓦内(Tshwane)占据了安装的 2,260 MW 以上屋顶太阳能的一半以上。大多数住宅安装产生的电力在 12 个月周期内出现过剩,但由于无处消纳而被削减。
报告计算指出,如果商业和工业 installations 增长 20%,住宅安装增长 50%,并且市政当局以低于 Megaflex 电价的折扣价购买盈余,并将其存储在租赁的电池系统中以便在高峰时段调度,这三个大都市区每年可节省近 25 亿兰特——这一金额大致等于它们合并后的年度资本预算。研究认为,以这种方式保障供应要比独立生产者所需的长期、复杂的购电协议谈判简单得多。
然而,市政当局正朝着相反的方向移动。报告警告称,在电价迅速上涨的背景下,强迫安装所有者采用更昂贵的电价结构,增加合规成本,并让他们承担新电表的全部费用,几乎肯定会加速电网脱离(grid defection)。报告将这种结果描述为所有可用选项中最差的一种,因为市政当局既失去了客户,也失去了对廉价发电基础设施的访问权,而这些基础设施已由第三方支付费用并继续维护。
报告中引用的一项调查发现,40% 的约翰内斯堡太阳能所有者愿意以零电价将多余电力反馈回电网,仅仅是为了避免迁移到分时电价结构,后者在任何消费发生之前就要收取每月约 1,500 兰特的固定费用。
结合输电安排的背景来看,这种对称性不容忽视:超大规模云服务商被授予网络接入权、长期合同以及为其量身定制的监管结构,而分布式发电机却被处以惩罚性电价。最终,公用事业公司在这种安排下处境更糟。
如果在成为领先 AI 枢纽的过程中捕获经济效益,同时允许分布式发电继续扩大规模而不是被征税挤出市场,电网就可以吸收新的需求,而无需冒着再次陷入十年轮流停电的风险。如果让分布式发电在不平等的条件下竞争,这种建设将锁定清洁能源获取的不平等,并使系统已经付费拥有的资产搁浅。
这一选择并非南非独有。加利福尼亚州、亚利桑那州以及越来越多的 PJM 区域的公用事业公司正面临同样的碰撞。