由于關注奧巴馬政府的清潔能源計劃,美國可再生能源的問題成為人們討論的熱門話題。如今,每個美國總統候選人都在推動采用100%的可再生能源計劃,但更重要的是,人們要了解目前能夠提供的可再生資源發電的水平。
首先值得注意的是,盡管一些供應商對采用大量可再生能源進行了響應,例如蘋果公司聲稱采用了100%的可再生能源。而實際情況是,大多數的數據中心運營商投資建設大型太陽能和風力發電場,只是通過購買碳排放信用額,以抵消他們獲得的不可再生能源所生產的電力,這些電力主要來自于化石燃料。一些數據中心可以通過水力發電來獲得自己全部的電能,如西北太平洋地區。為了滿足其客戶的需求,大多數的數據中心都是連接到電網,通過購買市電獲得電力,而不論其來源如何。
在美國,采用可再生能源發電有五種方法:
水力發電,約占美國發電總量的6%;
風力發電,約占美國發電總量的4.5%;
生物質發電,約占美國發電總量的4%;
地熱發電,約占美國發電總量的4%;
太陽能發電只占占美國發電總量的6%。
在美國其他的75%的發電量中,核能發電約占20%,而化石燃料(主要是煤和天然氣)發電量占55%。雖然實行的清潔能源計劃將有可能關閉美國的大部分燃煤電廠,最有可能的領域就是采用更加環保的天然氣發電廠,雖然天然氣也是不可再生資源。雖然有很多辦法可以減少美國的能源需求,然而現實的情況是電力需求將繼續增長,因此人們希望構建更高效的數據中心。
那么如何傳遞這種電力呢?
在表面看來,最好的方式似乎是提供一個可再生能源的承諾,而人們在水電發電方面有很多的經驗。不幸的是,在美國,幾乎每一個合適的地點都會有一個高收益的水電發電設施在使用。事實上,由于水電設施筑壩,對很多地方的環境采生了不良影響,環保人士呼吁讓這些大壩退役,這減少了用于發電的水電設施。雖然水電發電的未來是毋庸置疑的,但其擴張潛力受到嚴重限制。
風力發電是美國目前排名第二的可再生能源發電技術,得到了迅速的發展。盡管人們擔心渦輪機對鳥類種群的影響,但在美國許多地區仍然存在著可以建設風電場的適合場所。然而,風力缺乏可靠性,因此美國電能的增加只能取決于恒定的24/7發電電網的容量增加。
生物質發電似乎是可再生能源生產的增長一個合理的領域。事實上,美國數據中心目前正在使用的電力也來自于產生的垃圾,使用的是垃圾填埋場中甲烷產生的燃料,可以使其本地化發電設施的能力超過100兆瓦。然而,這種類型的發電需要建立和管理垃圾堆填區,才能產生足夠的沼氣用于發電廠的燃料。因此,這種類型的發電設施可用數量是非常有限的。
美國需要發展更多的地熱發電設施。這一技術在冰島和歐洲的應用得到很好的證明,但在美國卻很少使用。因為地熱的增長預期是平緩的,很難期望會有對這種技術的重大投資,但美國政府強烈要求發展這一可再生能源,因此在未來30年的可再生能源市場中,這一領域的快速發展可能成為常態,將成為可再生能源的主要來源。
太陽能可能被利用在地球表面的任何地方,但其增長并不那么顯著,太陽能成為可再生能源的主要提供者。太陽能設備在生產中會耗費能源,并造成環境破壞,這意味著使用太陽能還尚未看到顯著的環境凈收益。
美國采用100%的可再生能源的目標是一個值得稱贊的目標,這是相當明顯的,但是現有可再生源的技術和水平還達不到這種實際效果。雖然可再生資源的發電能力更符合電力要求,但是沒有切實可行的辦法。因此,美國可再生能源的技術和應用還是任重道遠。