如果一個人在60年前講智能電網,那可能就跟講一個童話故事一樣。因為現在美國的用電量是20世紀50年代用電量的13倍,美國現在的能源消耗量約占全球的20%。
但在過去的十年中,用電量的增長速度已放緩到每年一個百分點。未來60年的主題將不再是需求增長,而是建立一個全球性的越來越多的使用可再生能源的穩定電網。
提到可再生能源,大家可能會想到風能和太陽能,但風能發電和太陽能發電是間歇性的。你不能根據需求打開或關閉發電機。這意味著,公共事業管理部門正在尋找越來越多的用戶,可以根據運營商的調度需求,通過物質刺激或鼓勵用戶在精確的時間更少或更多的使用電能,從而平衡電網需求負荷。
數據中心的機會
正是在這種情況下,有一些人開始思考,數據中心是否可以在幫助公用事業管理部門維持電網穩定方面發揮一定的作用。經常讓人感到意外的是,數據中心在設計和建設時就預留了20%的額外容量,另外,有的數據中心的利用率甚至低至10%。數據中心的這種設計是為了應對需求尖峰,例如,當邁克爾·杰克遜去世時,Twitter和MSNBC仍能訪問。
有很多文章都在講像蘋果和Facebook這樣的公司為什么到北卡羅萊納州和俄勒岡州為數據中心尋找更便宜、更豐富的能源。這恰恰是因為數據中心是耗能大戶,他們必須到能源豐富的地方,以便滿足峰值需求,平衡電網負荷。Facebook俄勒岡州的數據中心容量為28兆瓦,而該地區的電網總容量才達到720兆瓦,這使得Facebook成為該地區最大的電力商業用戶。
當Power Assure公司在2007年推出其數據中心能源管理軟件時,它就以為用戶節約成本為長遠目標,不只是通過更好的可視化和自動化的服務器硬件,更是通過智能電網激勵方案來產生收入。Power Assure這么做的依據是,如果數據中心運營商可以分析其計算負荷和能耗分布,那么他們就能找到根據需求來平衡能源負荷的靈活方法。
“遷移至智能電網一直都在我們的規劃當中,但目前我們還不清楚智能電網如何發揮作用。市場還沒有真正一體化。” Power Assure公司CEO Brad Wurtz 講到。
在成功融資3000萬美元五年后,Wurtz認為市場已經成熟到一定程度,數據中心在智能電網的幫助下將會更加流暢,因為數據中心的使用架構可視性更高,智能電網又改進了公共事業部門與其客戶之間的交流系統。Power Assure說,他們正在進行一項有客戶參與負載轉換和自動需求相應的試驗。
成本問題
我和Wurtz考察了PJM公司的數據,這是一家負責從新澤西州到伊利諾伊州的13個州的電力系統的區域輸電組織(RTO)。PJM公司負責協調超過6000萬人的電網運營和管理,以及整合可再生能源的新來源。
例如,在2011年,PJM公司愿意支付每兆瓦116339美元的高價來應對高峰需求,173,074美元的更高價格來根據需求轉移負荷。在所有的需求相應中,客戶越少的接到通知,意味著客戶得到的回報越大,因為區域輸電組織需要的是對需求變化的快速響應。
一個被良好管理的具有20%過剩產能的30兆瓦的數據中心可以通過智能電網的物質激勵方式帶來幾百萬美元的收入,而且這是非常可行的。Wurtz指出,一個新的客戶端已內置到其數據中心,它將每隔15分鐘來調整能源消耗以優化能源定價。
鑒于需求響應至少會提前一天通知用戶根據需求卸載數據,因此需求響應是一種更簡單但難以抵補的賺錢方式。但也有一些人傾向于頻率調節,逐秒調節將電網頻率維持在60赫茲,由于數據中心快速的響應速度,這種方式便于抵補。
但問題是:這值得去冒險嗎?每一位數據中心經理擔心的都是停機問題。沒有一個人曾因為在硬件或功耗上花錢太多而被炒魷魚,但卻曾因為一個站點出現故障而被解雇,即使是服務器不得不停止運行以滿足電網的需求。
但是,說到底,不管如何準備,正如邁克爾·杰克遜事件顯示的一樣,每個數據中心都有宕機的風險。對數據中心的使用模式了解的越多,實現網絡負載平衡并賺取一定利潤的可能性就越大。