数据中心驱动离网天然气发电需求激增,因电网容量约束迫使运营者转向替代电源。
电网压力加大和连接公共电网的长期等待将促使约40%的新数据中心容量增加在2030年前完全离网,根据Enverus Intelligence Research的研究。该公司预计,到2030年,超大规模数据中心运营商将花费约5万亿美元来增加62吉瓦的离网、天然气发电能力,主要服务于德州、宾州和俄亥俄州的数据中心集群。
面对连接公共电网的长期等待,亚马逊和谷歌等主要科技公司正在推迟他们的短期净零碳承诺。为了满足迫切的电力需求,这些及其他科技巨头正在建设离网、私人控制的"用户侧"天然气发电设施。Enverus研究助理Thomas Mulvihill表示:"每个人都想接入电网,但到现在为止已经相当饱和了。现在我们看到了一个巨大的转变,朝向这个用户侧的模式。科技公司不关心建造数据中心外壳需要多长时间;他们完全受到获得电力时间的限制。"
超过80%的离网、天然气发电数据中心增长将发生在德州、覆盖宾州和俄亥俄州的PJM市场区域,以及美国西部。Enverus估计国内离网天然气需求到2030年将达到每天13亿立方英尺。
德州能源分析师David Blackmon将天然气发电需求的激增归因于科技行业经济学,主张这种转变反映的是实际必要性而非气候战略。Blackmon写道:"这不是绿色革命;这是为了速度和收入的天然气燃料冲刺。随着AI数据中心每年每兆瓦赚取数百万美元,开发商优先考虑快速部署而非效率或生态宣传。"
德州面临最严重的电网瓶颈。德州电力可靠性委员会(ERCOT)目前正在追踪超过438吉瓦的大功率互联请求,其中近90%来自数据中心——这是ERCOT历史峰值需求85.5吉瓦记录的近5倍。
随着大规模天然气消费威胁企业气候目标,超大规模数据中心的脱碳战略越来越依赖于地区地质条件。Enverus 2024年的研究将德州和路易斯安那州列为地下碳储存潜力最高的两个州——利用深层岩层中的微观空洞来永久封存二氧化碳。这种地质优势使这些州在实施脱碳战略方面相对于俄亥俄州和宾州具有明显优势。研究发现,墨西哥湾沿岸碳储存的成本平衡点低至每吨8.70美元,而在当前联邦补贴下,仅约1%的阿巴拉契亚地层可以以相当成本开发。Blackmon指出:"德州有很大的领先优势",理由是路易斯安那州和德州由于其深层地质构造而拥有广阔的储存机会。
俄亥俄州和宾州的数据中心运营商缺乏类似的储存地质条件,同时面临PJM七年的电网连接延迟,无法经济有效地就地埋存碳排放。在快速部署数据中心的竞赛中,科技公司越来越多地在现场直接安装便携式燃气涡轮和燃气燃料电池,引发环保反对。一个包括Sierra Club和Environmental Integrity Project的联盟最近对Vantage Data Centers和VoltaGrid在圣安东尼奥的用户侧燃气发电威胁采取法律行动,声称这些公司正在利用法律漏洞绕过联邦《清洁空气法》审查。该联盟表示:"开发商正在为一对庞大的数据中心建设大规模电厂,使用仅针对轻微空气污染源的许可证,允许他们在居民区附近运营,无需标准的公众披露或排放监控。"
4月,Environmental Integrity Project报告称,美国正在考虑的74个计划中的离网数据中心燃气电厂每年可能排放6.62亿吨温室气体——相当于整个澳大利亚的气候足迹。
Mulvihill质疑超大规模数据中心在给定其严格的99.995%运行时间要求的情况下将维持离网运营多长时间。"随着时间推移——你已经在用户侧运营了四五年——你不想获得与电网的保险连接吗?"这种不可避免的对公共电网"保险连接"的需求是否会将基础设施成本转移到日常电力消费者身上,将在未来几年确定。