如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心采用清潔能源的目標(biāo)

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作者:Mike Petouhoff

2021-01-29 10:56:55

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

全球知名的一些科技公司承諾為其運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心提供100%可再生能源的電力。許多政府部門和組織也承諾致力于減少碳排放量。但是,他們運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心設(shè)施采用的電力并不是完全來自可再生能源?,F(xiàn)在是數(shù)據(jù)中心備用電源必須符合綠色節(jié)能要求的時候了。

全球知名的一些科技公司承諾為其運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心提供100%可再生能源的電力。許多政府部門和組織也承諾致力于減少碳排放量。但是,他們運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心設(shè)施采用的電力并不是完全來自可再生能源。很多人并沒有意識到,他們的數(shù)據(jù)中心其實部署了提供備用電源的柴油發(fā)電機(jī)。
 
隨著惡劣天氣導(dǎo)致停電事件的增加,數(shù)據(jù)中心的柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行次數(shù)比以前更加頻繁。此外,柴油發(fā)電機(jī)需要進(jìn)行啟動測試,以確保在停電期間提供備用電源做好準(zhǔn)備。再加上云計算服務(wù)的指數(shù)級增長以及由此建設(shè)更多電力容量為100MW以上的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,這種情況導(dǎo)致碳足跡增加,并且柴油發(fā)電機(jī)排放氮氧化物和其他污染物造成空氣污染。現(xiàn)在是數(shù)據(jù)中心備用電源必須符合綠色節(jié)能要求的時候了。
 
采用替代解決方案
 
盡管科技公司簽署的電力采購協(xié)議(PPA)和風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電交易提供了新的可再生能源電力,但幾乎所有備用電源都是來自其擁有并運(yùn)營的柴油發(fā)電機(jī),這些柴油發(fā)電機(jī)即使使用生物柴油,仍然會產(chǎn)生局部污染和碳排放,而且在通常情況下,柴油發(fā)電機(jī)的保修協(xié)議并不允許在任何情況下都采用100%的生物柴油。因此,數(shù)據(jù)中心的電力并不是完全來自100%的清潔能源或可再生能源,這是第一個問題。令人困惑的是,這些科技公司在承諾完全采用清潔能源電力的情況下,其備用電源仍繼續(xù)采用擁有數(shù)十年歷史的柴油發(fā)電機(jī)。
 
與此同時,他們簽署的電力采購協(xié)議(PPA)帶來了第二個問題。太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的間歇性為電網(wǎng)帶來了運(yùn)營壓力,要求整合這些可再生能源的電力,因為在陽光或風(fēng)力不足時,其供電的波動性難以滿足電網(wǎng)需求。這種電力實時供需平衡行為需要通過電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)來平衡和整合可再生能源電力。
 
俗話說,“哪里有問題,哪里就有機(jī)會。”在這種情況下,一種解決方案可以同時解決這兩個問題。使用清潔的天然氣或可再生天然氣或沼氣作為燃料的現(xiàn)場天然氣發(fā)電設(shè)施是一種更為現(xiàn)代的方法。這兩種燃料都將極大地減少空氣污染,并將以零碳足跡運(yùn)行,推進(jìn)采用100%可再生能源的目標(biāo)。當(dāng)電力公司或電網(wǎng)運(yùn)營商需要整合可再生能源或幫助管理電網(wǎng)時,這些清潔能源發(fā)電設(shè)施還可以通過提供關(guān)鍵的電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)來解決第二個問題。
 
需要明確的是,這些發(fā)電機(jī)始終可以在電網(wǎng)發(fā)生故障時隨時提供備用電源,但是在大多數(shù)情況下,它們也可以用來幫助提供電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)。這一良性循環(huán)提供了所需的備用電源,并使清潔能源開發(fā)公司能夠?qū)崿F(xiàn)其100%可再生目標(biāo),還可以提供所需的服務(wù)來保持電網(wǎng)穩(wěn)定,并有效地解決了這兩個問題。
 
從財務(wù)的角度來看,這實際上是一種閑置的資本資產(chǎn)可以對電網(wǎng)起到有益的作用,這意味著隨著時間的推移,它可以成為收??入來源,從而降低生命周期成本。數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在可以采用100%的清潔能源,同時為電網(wǎng)的安全運(yùn)營提供幫助。
 
采用清潔天然氣的備用發(fā)電機(jī)能否提供可靠的備用電源,以便數(shù)據(jù)中心繼續(xù)提供必不可少的云計算服務(wù)?數(shù)據(jù)中心工程師可能對天然氣發(fā)電設(shè)施很熟悉,但是由于傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)啟動太慢,無法作為備用電源解決方案的一部分。而具有10秒啟動時間以及瞬態(tài)電壓和頻率響應(yīng)的往復(fù)式燃?xì)獍l(fā)電機(jī)可以像柴油發(fā)電機(jī)一樣快速提供備用電源,現(xiàn)在已經(jīng)在市場上推出了這種產(chǎn)品。另外,由于其運(yùn)行頻率更高以提供電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù),并內(nèi)置了固有的負(fù)載測試,可以提供更高的可靠性。
 
最重要的是,可以將可再生的沼氣注入現(xiàn)有的強(qiáng)大地下管線基礎(chǔ)設(shè)施中,從而為測試功能、緊急運(yùn)行、持續(xù)的電網(wǎng)穩(wěn)定性服務(wù)提供動力,從而實現(xiàn)碳中性。與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)相比,具有環(huán)境效益的新型天然氣備用發(fā)電機(jī)可以簡化審批流程,提供可靠的電力,并減少項目成本。
 
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