في فترة ما بعد الظهيرة المشمسة في أبريل ، اجتاحت انقطاع التيار الكهربائي الهائل عبر شبه الجزيرة الأيبيرية. تم ترك الملايين في الظلام أثناء إغلاق الشركات ، وتم تقطعت بهم السبل بالمسافرين ، وتم قطع خطوط الاتصال. لا تزال التشخيصات معلقة ، لكن هذا الحادث أثار محادثة حول مصادر الوقود الأنسب لتوجيهنا لأن مراكز الذكاء الاصطناعية ومراكز البيانات تعاني من نمو سريع.
مصادر الطاقة المتجددة ضرورية ، وقدرتها على دعم النمو من الذكاء الاصطناعي ومركز البيانات تتحسن بسبب التطورات في تخزين الطاقة ، وذكاء الشبكة ، والابتكار في جانب الطلب. ومع ذلك ، في المستقبل المنظور ، يجب علينا دمج مصادر الطاقة النظيفة مع الغاز الطبيعي لضمان الموثوقية. في حين أن الطاقة الخضراء والطاقة النووية ستكون العمود الفقري مع مرور الوقت ، فإن النهج الأكثر مثالية هو الجمع بينها الآن.
يقول جيم سبنسر ، الرئيس التنفيذي لشركة Exus Renewables America ، في تبادل البريد الإلكتروني: “بفضل الزيادة الهائلة في اعتماد مصادر الطاقة المتجددة وتخزين البطارية على نطاق المنفعة في الولايات المتحدة ، إلى جانب ظهور تقنيات تعزيز الشبكة ، تم تجهيز شبكتنا بشكل أفضل للتعامل مع هذه الضغوطات مما كانت عليه قبل 5 سنوات فقط”. “تعد مصادر الطاقة المتجددة ضرورية لتشغيل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي لمواكبة الطلب المتزايد بسرعة ، والحفاظ على التكاليف منخفضة ، ودفع الموجة التالية من الابتكار الاقتصادي.”
يلوم الحزموون السياسيون مصادر الطاقة المتنافسة على انقطاع التيار الكهربائي السابق. حتما ، يؤكد المدافعون عن الوقود التقليدي على أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية لا تعمل إلا عندما تسمح الظروف الجوية ، مما يستلزم النسخ الاحتياطي من البطاريات أو الغاز الطبيعي ، مما يتحمل تكاليف إضافية.
في هذا السياق ، قدمت مصادر الطاقة المتجددة 70 ٪ من الطاقة خلال انقطاع شبه الجزيرة الأيبيرية. ومع ذلك ، لا يمكن أن يعزى هذا الانقطاع إلى الرياح والطاقة الشمسية ، بل إلى عجز الشبكة عن الاستجابة بسرعة للقضايا غير المتوقعة. حدثت خسارة كبيرة في الطاقة في المحطات الفرعية في جنوب غرب إسبانيا ، مما تسبب في انخفاض مفاجئ في إمدادات الطاقة ويؤثران على جهد الشبكة وتواترها – قلب الشبكة.
وفقًا لسبنسر ، تعد الطاقة الخضراء أرخص وأسرع للاندماج في الشبكة. إنه يعمل بشكل فعال إلى جانب أنظمة الدعم الإضافية مثل البطاريات والاستجابة للطلب وتوليد الغاز الطبيعي سريعًا. في الواقع ، انخفضت تكاليف البطارية بأكثر من 85 ٪ منذ عام 2010 ، مما أدى إلى تحسين الموثوقية. يمكن مشاركة مصادر الطاقة المتجددة بجوار مراكز البيانات المعيارية.
“يجب أن نفهم الاستعداد التجاري والتكلفة” ، بالنسبة إلى متى تأتي مراكز البيانات عبر الإنترنت ، “يضيف رون شوف ، مدير البحث والتطوير في EPRI ، خلال حدث صحفي افتراضي لجمعية الطاقة بالولايات المتحدة ، شاركت في التحدي الكبير لدينا هو أن الطلب على مركز البيانات يأتي بين الآن وبين عامين أو ثلاث سنوات” ، مع الإشارة إلى أن النظام يجب أن يكون قادرًا على الاستجابة للتغيير السريع في الإمداد والطلب على الكهرباء.
توربينات الرياح الفائقة من الناحية الفنية والألواح الشمسية
فكر في حصاد الرياح ، الذي يدعي أن توربيناتها متفوقة من الناحية التكنولوجية ومصممة للعمل في أقسى الظروف. نظرًا لأن توربيناتها تستمر في العمل عند فشل الآخرين ، يمكنهم توليد الكهرباء حتى أثناء العواصف أو الإجهاد الشبكة ، ومنع انقطاع التيار الكهربائي والحفاظ على استقرار الشبكة.
تنص الشركة على أن مصانع الرياح الخاصة بها فريدة من نوعها لأنها رأسية وأقرب إلى الأرض من التوربينات الأفقية الطويلة التقليدية. لأنها تدور حول عمود عمودي ، يمكنهم التعامل مع الرياح من أي اتجاه. يمكنهم أيضًا العمل في ظروف عاصفة ومتقلبة ، وغالبًا ما تكون بالقرب من الأرض ، حيث تكافح التوربينات الأخرى.
يقول كيفن وولف ، الرئيس التنفيذي لشركة Wind Harvest ، أثناء الحدث الصحفي: “لم يصنع أحد بعد توربين يمكنه التعامل مع الظروف المضطربة القريبة من الأرض”. “لم يكن لديهم النمذجة الهوائية. يمكن بعد ذلك دمج التوربينات لدينا في مزارع الرياح هذه ، مما يسمح بإنشاء مركز بيانات منظمة العفو الدولية في كاليفورنيا أو مواقع عاصفة أخرى بالقرب من الأرض. يمكننا استخدام الريح عندما تهب وأيضًا عندما يكون هادئًا. هذا يفتح موردًا جديدًا تمامًا.”
كما هو الحال الآن ، يجب أن تعمل الطاقة المتجددة مع أنواع الوقود الأخرى لتلبية مطالب مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي والمتطلبات العاجلة. تتمتع هذه المراكز بمتطلبات طاقة هائلة ولا يمكنها تحمل عدم الاتصال بالإنترنت ، مما يستلزم حلول تخزين بطارية عالية الجودة وبأسعار معقولة ، مثل وحدات الغاز الطبيعي التي تطلق النار على الفور.
وفي الوقت نفسه ، تتقدم الذكاء الاصطناعي ، وتكنولوجيات الطاقة النظيفة المختلفة-بما في ذلك التخزين طويل الأجل ، والهيدروجين النظيفة ، والمفاعلات النووية المعيارية الصغيرة-ليست قابلة للتطوير بعد. هذا يترك الغاز الطبيعي والنباتات النووية الكبيرة لتشغيل 24/7 لتشغيل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. تعزز إدارة ترامب الفحم لهذا الغرض ، على الرغم من أنها لا تستطيع التنافس دون إعانات كبيرة أو تفضيلات تنظيمية. الفحم أيضًا غير مرن وبطيء في تكثيفه ، مما يجعله غير متطابق.
“في السوق العالمية التي يواجهها بشكل متزايد من خلال الطلب على ما يبدو غير محدود على الطاقة ، نحتاج إلى نهج كامل في توليد الطاقة يوسع تعريف الطاقة المتجددة. وهذا يعني الطاقة المتجددة دائمًا ، ونشرها محليًا ، ومصممة لتوسيع نطاقها. تعقد تيارات النفايات العضوية غير المستغلة”.
مهمة قطاع المرافق هي الموثوقية
يهدف قطاع المرافق إلى توفير قوة موثوقة بأقل معدلات ممكنة. هذا الالتزام يتناقض مع صفات الفحم ، والتي ليست مجرد ترابية ولكن أيضًا أغلى من مصادر الطاقة المتجددة أو الغاز الطبيعي. معظم نباتات الفحم في الولايات المتحدة عمرها عقود ، وإعادة تعديلها مكلفة للغاية. تتخذ المرافق قرارات طويلة الأجل على أساس توقعات تكلفة 20-40 عامًا ، بينما تستمر آفاق سوق الفحم في الانخفاض.
يتم تعيين استهلاك الطاقة على مدى 5 إلى 10 سنوات القادمة بسبب الضغط من أجل إزالة الكربون والكهرباء ونمو مراكز البيانات ومراكز البيانات. لمواجهة هذا التحدي ، نحتاج إلى تقنيات الشبكة الحديثة التي يمكنها توسيع قدرة الشبكة على التعامل مع الطلب المتزايد على الكهرباء. في الوقت نفسه ، يجب أن نتقاعد من مصانع الفحم والغاز الطبيعي والغاز الطبيعي التي كانت في الخدمة لمدة أربعة عقود. مرحبًا ، مصادر الطاقة المتجددة ، التي تصعد ؛ تمثل تخزين الطاقة الشمسية والبطاريات 81 ٪ من إضافات سعة توليد الكهرباء العام الماضي.
التزمت شركات الذكاء الاصطناعى الكبرى مثل Google و Microsoft و Meta بالعمل بالكامل على الطاقة المتجددة. تستجيب هذه المبادرة للمستثمر والضغط التنظيمي لتقليل الانبعاثات وتحسين أقدام البيئة. يمكن توظيف مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في المناطق الغنية بالتجديد ، مما يخفف من التوتر على الشبكة المركزية.
خمين ما؟ ما يقرب من 260،000 ميجاوات من السلطة تستعد للانضمام إلى الشبكة الأمريكية – أكثر من ضعف الناتج الحالي من محطات الطاقة. وإليك الواقع: وفقًا لمختبر لورانس بيركلي الوطني ، يتم إنشاء 95 ٪ من هذه الطاقة من الطاقة الشمسية والرياح والبطاريات.
يقول جيسون هوانغ ، الرئيس التنفيذي لشركة TS Conductor ، خلال الحدث الصحفي الظاهري: “يتلخص في شبكة الطاقة”. “ليس لدينا سعة كافية في شبكة الطاقة. هناك الكثير من الاختناقات. لدينا الموصل المتقدم من الجيل التالي المتاح-سيتم نشره على نطاق واسع لمعالجة هذه المشكلة ، بطريقة تجلب لك القدرة على تحمل التكاليف.”
لسوء الحظ ، فإن تعتيم في شبه الجزيرة الأيبيرية ليس شذوذًا بل هو نتيجة لأوجه القصور التنظيمية ، وتقنيات الشبكة ، والأحداث الجوية القاسية. إن إضافة الطلب على الكهرباء إلى هذه الديناميات الحالية يزيد من التحديات والفرص فقط ، مما يستلزم المزيد من البحث والتطوير في تقنيات الشبكة المتطورة والطاقة. الهدف النهائي هو التأكد من أن إمدادات الطاقة النظيفة يمكن أن تلبي متطلبات مراكز البيانات في الوقت الفعلي.
