全国数据中心能耗达两个三峡电站 南方科技大学刘科:靠锂电池储

发布时间:2022-05-30 00:59 已有: 人阅读

  截至2020年12月31日24时,在确保三峡工程全面发挥防洪、航运、水资源利用等综合效益的前提下,三峡电站2020年全年累计生产清洁电能1118亿千瓦时。这也意味着,当年我国数据中心的耗电量几乎相当于两个三峡电站的发电量。

  在耗电量不断增长的背景下,数据中心用能的高碳排、重污染等问题也进一步凸显。刘科介绍说,数据中心的主要供电源为市电,总体来讲,约70%市电

  除此之外,数据中心一般会有柴油发电机系统、不间断电源系统等。刘科表示,柴油机投资约占数据中心总投资的10%,存在以下问题:机组噪音大,平均100分贝;SOx、Nox排放高,尾气处理贵;柴油储运消防规格高;人力和安环投入成本大。

  因此刘科认为,从整个大数据中心的碳中和来讲,应该注重能源侧减碳。其中一条途径是重构供电,提高清洁能源的利用占比。

  清洁能源不稳定,锂电储能和氢气存痛点

  从价格端来看,清洁能源已经拥有了一定的“性价比”。刘科表示,目前光伏上网电价可以低至0.148元/kWh,沙特光伏成本甚至低至0.07元/kWh。

  但刘科认为,太阳能再便宜,只有约20%的发电时间,“没有风、没有太阳时怎么办?这是整个清洁能源实现碳中和的最大挑战”。

  如何解决风能和太阳能的不稳定性?刘科展示的数据显示,中国风能、太阳能增量巨大,但总发电量只相当于约1.92亿吨标煤的发电量,只占中国煤电发电量的约12.5%,储能限制了其发展。

  未来,能否靠锂电池储能解决数据中心的电力重构问题呢?刘科认为这存在挑战。他表示,即使全世界的汽车都改为电动车,储的电只相当于电网约16%。

  刘科展示的PPT也显示,电动车数量增加使得锂电池原材料飞涨,极大提升了数据中心的建造成本。今年3月的钴价约为2020年的2.6倍,锂价约为2020年的5.6倍。同时锂、钴、镍资源稀缺、成本高,我国80%的钴以及70%的锂、镍资源都依赖进口。

  那么,氢气能否承担上述重任呢?刘科表示,氢气存在储氢运氢成本高、安全隐患大、加氢站占地面积大基础设施投资高昂等问题。

  “西方大概上世纪90年代中期到2008年前后花了百亿美元做氢,没有推广的核心原因是氢气不适合于做人类的液体载体。”刘科说。

  那么,什么技术在未来有希望成为破局方向呢?

  刘科认为,基于可再生能源的绿色甲醇技术是比较现实的碳中和路径。在碳税来临后,绿色甲醇在成本等方面都具有优势。

  刘科展示的基于可再生能源的绿色甲醇技术

  

  据了解,绿色甲醇是通过绿电进行电解水制氢、制氧,结合生物质/城市垃圾/水煤浆等进行气化,然后通过甲醇合成得到的物质。

  刘科认为,甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体,1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍。绿色甲醇是出色的氢能载体,可作为数据中心碳中和之路的选择之一。

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