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美国电力成本将上升 转战新能源是良策

  2019-07-10 20:11:00
美国电力成本将上升 转战新能源是良策 日前,由于美国政府在碳排放量管理条例的改变,导致了美国产煤州、煤炭行业与美国政府之间的明争暗斗。美国政府及其环保局对普通消费者在节能减排方面节省费用提出了一些冠冕堂皇的言论,而行业网站指出,改变的新规将额外费用转嫁到消费者身上,而美国的电力将由煤炭发出的电力转为可再生能源发电,其比例也在显著提高。 日益上升的电力成本导致数据中心的运营成本大量增加,因此,美国的能源政策和成本对其能源业务将产生重大影响。 简单数学的算法 据美国能源情报署采用2014年最新统计数字,美国的总发电量约为40930亿千瓦/小时。其中三分之二的电力是由化石燃料产生的,39%的化石燃料产生的电能来自燃煤电厂。美国电力来源的完整明细如下: 煤=39%,天然气=27%,核=19%,水电=6%,其他可再生能源=7%,生物质=1.7%,地热=0.4%,太阳能=0.4%,风=4.4%,石油=1%,其他气体 1% 美国的清洁能源计划要求燃煤电厂2030年的碳排放量为每兆瓦时需要的煤炭不得超过1000磅,而现有的技术不能实现这个数字。电力行业一直致力于减少碳排放量,与2005年相比,其碳排放量水平已经下降了15%。批评人士却说,其下降的部分原因是2005年煤电的电力占全国电力的44%,同时还有一个让人忽视的事实,就是目前电力生产总量的一小部分,实际上已经超过了2005年的煤炭生产的发电总量。 无论是反对和支持燃煤发电哪一方的论据和观点,在这里,其参数很大程度上掩盖了实际的问题。政府计划及其支持者呼吁能源应以煤炭为主,而在某些情况下,美国生产的所有电力来自可再生能源。 如果以煤炭发电为目标,这意味着目前使用可再生能源可产生超过16亿度的电能(根据2014年的数字,而忽略了持续增长和电力需求)。目前也只能提供三分之一,因为美国的水力发电的发展基本停滞,因为很显然创建更多的水电站是不可能的,这将需要采取其他可再生能源技术,主要是风能和太阳能。 目前,美国通过0.023美元/千瓦的补贴冲抵其可再生能源的生产税收。目前政府正在争取永久风力产生的电能。而美国能源部希望到2020年风力发电供应量占到电网电量的20%,其每年的补贴预计将在120亿美元的范围,并且每年都会增加额外的生产量,而这个数字却没有包括消费者采用电能的总成本。 虽然目前美国正在开发一批重大风电项目,但几乎所有的风力发电项目都是由大型数据中心运营商投资兴建的,他们的购电承诺使其未来至少进行12年的投资。这些企业,如苹果公司在这类项目上的投资,承诺他们百分之百使用绿色能源,而现实的情况是苹果公司及其从事数据中心业务的每个人使用的都是可再生能源,比如采用太阳能和风能来抵消来自非可再生能源的投资,而这些非可再生能源主要是煤炭和天然气。数据中心需要的电能必须是是可靠和一贯的,而太阳能和风能这两种可再生能源(除水电和地热)却绝对不是这样。 这并不是说大型数据中心运营商在风能和太阳能的的投资是其营销策略,他们投资可再生能源产生的电能提供给电网,大型数据中心不能只依靠这些可再生能源的电能,而不是像其他小型数据中心设施和测试项目可以完全采用清洁能源。 太阳能发电也被作为替代燃煤发电站的一种合理的选择。虽然在适当的地理区域可以为个人提供合适的家庭发电,但大型太阳能发电场还没有在世界范围内数据中心进行试点工作。虽然太阳能电池板所产生的电能肯定是一种可再生资源,但目前太阳能电池板的实际制作过程却并不环保。 在太阳能板的生产中会产生有毒副产物,这个问题需要谨慎处理,并暴露出显著的环境风险。在制造太阳板的基本过程中需要一个巨大电能来提取硅片,而生产硅片采用的却不是太阳能发出的电能。而关于太阳能电池板的生产问题的详细文章,在IEEE都可以在这里找到。 总而言之,未来的电力成本将会上升,无论是购买尚未获得的碳捕获设备,还是投资发展太阳能和风力发电场技术,或者只是简单地满足监管要求。几乎每个真实的报告都提出电力成本在未来必然会上升,虽然许多人声称,长期使用可再生能源的结果可能降低电力生产成本。而毫无疑问的是,电力大用户在他们电力成本的预算将会显著增加。 对于数据中心运营商,这意味着在扩大购电协议还需要长时间的努力,并将其成本保持尽可能低的水平。对于托管设施的租户,研究如何收取他们的电力费用需要变得比现有的形式要复杂得多。因此,需要寻找更加灵活的方式,以便降低数据中心托管租户的能源成本。 而显著增加的电力成本使得行业厂商在最节能的技术和硬件方面进行投资,这对于数据中心在未来的发展将产生重大的影响。

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