很多人都在主流媒體上看到了關(guān)于人工智能的文章，以及人工智能為電網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心帶來的需求激增。去年，人工智能已經(jīng)戲劇性地接管了數(shù)據(jù)中心和運(yùn)營商之間的對(duì)話，而就在幾年前，可持續(xù)性還風(fēng)靡一時(shí)。因此，對(duì)話需要轉(zhuǎn)向解決人工智能和即將到來的權(quán)力平衡的“完美風(fēng)暴”，同時(shí)仍要牢記可持續(xù)性。

人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)中心的電力需求增加，加上可再生能源發(fā)電的間歇性，氣候變化導(dǎo)致的自然災(zāi)害增加，電動(dòng)汽車充電加入電網(wǎng)，以及日常生活的電氣化，正在給電力平衡帶來巨大壓力。在一個(gè)理想的世界里，電力消耗必須等于發(fā)電量才能達(dá)到平衡。然而，不完美的行為導(dǎo)致了電力的不平衡。

在理想的世界里，電力消耗應(yīng)該與發(fā)電量相等，以達(dá)到平衡，但不完美的行為導(dǎo)致了電力的不平衡。

許多媒體文章得出結(jié)論，目前沒有足夠的電力來支持不斷增長的需求，我們需要更快地將可再生能源發(fā)電并網(wǎng)。

在世界上的一些地區(qū)，老舊的化石燃料發(fā)電廠正在重新投入使用，以填補(bǔ)可再生能源發(fā)電的空白。例如，路透社最近引用ERCOT需要滿足2023年至2024年夏季高峰需求增長6%的需求，可能依賴化石燃料來源，這可能會(huì)向環(huán)境增加7500萬噸的排放量。

對(duì)于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商來說，通過人工智能需求來管理這種功耗是非常困難的。福布斯最近的一篇文章指出，由于人工智能的加速發(fā)展，到2030年，數(shù)據(jù)中心的耗電量預(yù)計(jì)將達(dá)到390TWh，占美國總耗電量的7.5%。但所有這些炒作對(duì)數(shù)據(jù)中心意味著什么呢?運(yùn)營商必須為未來的未知情況做好準(zhǔn)備，確?？煽啃?、安全性和可持續(xù)性，而不是等待法規(guī)的出臺(tái)。

福布斯表示，到2030年，數(shù)據(jù)中心的電力預(yù)計(jì)將達(dá)到390TWh，占美國總電力消耗的7.5%

除了適應(yīng)更高效的電力硬件組件外，應(yīng)對(duì)未知的準(zhǔn)備還包括使用可靠且經(jīng)過驗(yàn)證的能源存儲(chǔ)技術(shù)，以滿足每個(gè)中心的備份要求，同時(shí)平衡可持續(xù)性與極端電力需求。

電池對(duì)于在沒有發(fā)電源的情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的功能至關(guān)重要。幸運(yùn)的是，今天有技術(shù)存在，而且更多的技術(shù)正在發(fā)展中，可以讓數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商安心。

一些大型超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心使用的功率在20～100MW之間，單個(gè)服務(wù)器機(jī)架的功率輸出不斷增長，最高可達(dá)75-100kW。這種極端功率輸出產(chǎn)生的越來越多的熱量推動(dòng)了液體冷卻系統(tǒng)的采用，以防止故障。

此外，高電力需求以及電力供應(yīng)的波動(dòng)可能導(dǎo)致潛在的限電或停電。經(jīng)過驗(yàn)證的電池技術(shù)對(duì)于管理這些電涌至關(guān)重要，能夠安全快速地(在30秒到15分鐘內(nèi))放電高水平的安培，從而在高峰需求間隔期間提供可靠的正常運(yùn)行時(shí)間電源。

像閥控鉛酸(VRLA)和其他鎳基化學(xué)物質(zhì)這樣的技術(shù)可以以最低的成本實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，同時(shí)又可靠且可持續(xù)。此外，能夠運(yùn)行超過高功率放電(一小時(shí)以上)的電池可以使用能量存儲(chǔ)而不是電力存儲(chǔ)來彌合代溝。

由于公用事業(yè)電網(wǎng)的中斷可能變得更加頻繁和持續(xù)時(shí)間更長，因此這種能力至關(guān)重要。長壽命蓄電池可以減少對(duì)化石燃料發(fā)電機(jī)的依賴，節(jié)省燃料成本，減少排放。它們還提供環(huán)境效益和輔助電網(wǎng)交互服務(wù)，如批發(fā)發(fā)電轉(zhuǎn)售和需求能源響應(yīng)(DER)。

隨著人工智能變得更加一體化，儲(chǔ)能容量和能量密度也必須擴(kuò)大，以抵御“完美風(fēng)暴”。

對(duì)于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用來說，曾經(jīng)是陌生的概念，但在用于公用事業(yè)規(guī)?？稍偕茉吹膬?chǔ)能系統(tǒng)(ESS)中被廣泛接受，現(xiàn)在正在全球范圍內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。如今，具有循環(huán)能力的鋰離子電池和鉛碳電池等技術(shù)可以幫助解決這個(gè)問題。

隨著人工智能越來越多地融入日常生活和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，儲(chǔ)能容量和能量密度也必須擴(kuò)大，以抵御“完美風(fēng)暴”。根據(jù)美國能源信息署(EIA)2023年10月的報(bào)告，美國停電事件的系統(tǒng)平均中斷時(shí)間指數(shù)(SAIDI)從2013年的227.2分鐘增加到2022年的333.0分鐘，增長了46%。在未來的報(bào)告中，平均停機(jī)時(shí)間可能會(huì)繼續(xù)增加。

對(duì)電池制造領(lǐng)域不斷的創(chuàng)新感到鼓舞，并對(duì)這個(gè)行業(yè)在過去10年里的發(fā)展速度感到驚訝。鈉離子、固態(tài)鋰離子電池、鋰離子技術(shù)的硅添加劑、雙極鉛酸，甚至導(dǎo)電聚合物等技術(shù)。

如果電池行業(yè)可以幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商確保備用發(fā)電，他們的重點(diǎn)就可以轉(zhuǎn)移到最有效地利用這些電力上。也許有一天，人工智能將準(zhǔn)確地預(yù)測何時(shí)何地使用這種能力。未來可能比我們想象的更近。