Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη οδηγεί σε απότομη αύξηση της ζήτησης ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων, οι κυψέλες καυσίμου θα μπορούσαν να επιτρέψουν στις εταιρείες να δημιουργήσουν μια νέα πηγή ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα σχετικά γρήγορα, σύμφωνα με την Goldman Sachs.
Η Goldman προβλέπει ότι η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων θα αυξηθεί κατά 175% έως το 2030, καθώς οι εταιρείες θα εντείνουν την εκπαίδευσή τους για ενεργοβόρα μοντέλα AI. Η απότομη αύξηση της ζήτησης ενέργειας ισοδυναμεί με την προσθήκη μιας ακόμη… χώρας στις 10 κορυφαίες χώρες που καταναλώνουν ενέργεια στις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες.
«Ένας τρόπος για να το δούμε αυτό είναι ότι η ενέργεια γίνεται νοημοσύνη και αυτή μπορεί να είναι η πιο σημαντική σταδιακή χρήση της από τη βιομηχανική επανάσταση», τονίζει ο Michele Della Vigna, επικεφαλής Έρευνας Φυσικών Πόρων της Goldman στην περιοχή της Ευρώπης.
Η Goldman εξετάζει, σε αυτό το πλαίσιο, τις προοπτικές για τις εταιρείες να χρησιμοποιούν συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπως κυψέλες καυσίμου, αντί να χρησιμοποιούν το δίκτυο κοινής ωφέλειας, τα πλεονεκτήματα της χρήσης κυψελών καυσίμου αντί για την παραγωγή ενέργειας από αεριοστροβίλους, και το μερίδιο της ζήτησης ενέργειας που είναι πιθανό να καλυφθεί χρησιμοποιώντας κυψέλες καυσίμου.
Η αμερικάνικη τράπεζα υπογραμμίζει πως τα συστήματα πίσω από τον μετρητή (BTM) - συστήματα παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας που πηγαίνουν απευθείας σε μια τοποθεσία αντί μέσω μιας εταιρείας κοινής ωφέλειας - αποτελούν κλειδί για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης ενέργειας.
Ποια είναι αυτά και τι τα καθιστά πιο σχετικά;
Οι λύσεις «πίσω από τον μετρητή» έχουν αποκτήσει μεγαλύτερη σημασία το 2025, καθώς η αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων, λόγω της αύξησης της Τεχνητής Νοημοσύνης, έχει ξεπεράσει τις τυπικές δυνατότητες χειρισμού του δικτύου. Οι λύσεις BTM αξιοποιούν τεχνολογίες παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας για την κάλυψη της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας από την περιοχή των τελικών χρηστών, με την ενέργεια να καταναλώνεται απευθείας χωρίς να διέρχεται από τον μετρητή κοινής ωφέλειας και το δίκτυο. Προσφέρουν ένα σημαντικό εναλλακτικό μέσο για τη διασφάλιση της αδιάλειπτης λειτουργίας, απομονωμένες από τα τρωτά σημεία του δικτύου.
Οι βιώσιμες λύσεις BTM για κέντρα δεδομένων, όπως επισημαίνει η Goldman, κυμαίνονται από την επιτόπια παραγωγή μέσω αεριοστροβίλων, κυψελών καυσίμου, κινητήρων ντίζελ, ηλιακών και μικρών αρθρωτών αντιδραστήρων (SMR) και γεωθερμικών σταθμών, έως συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιούν μπαταρίες.
Πόσο από την αυξητική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας είναι πιθανό να καλύψουν τέτοια συστήματα;
Η αυξητική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων εκτιμάται ότι θα ανέλθει σε περίπου 730 τεραβατώρες την περίοδο 2024-2030, αντανακλώντας την ταχεία επέκταση των φόρτων εργασίας τεχνητής νοημοσύνης και των ψηφιακών υποδομών, τονίζει η Goldman.
Εκτιμά ότι το ένα τέταρτο έως το ένα τρίτο αυτής της αύξησης θα καλυφθεί από τα BTM, και αυτό υποδηλώνει ότι έως και 25 γιγαβάτ (GW) παραγωγής BTM θα αναπτυχθούν τα επόμενα πέντε χρόνια.
Γιατί οι κυψέλες καυσίμου είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για εφαρμογές κέντρων δεδομένων, σε σύγκριση με τους αεριοστροβίλους;
Οι κυψέλες καυσίμου είναι ηλεκτροχημικές γεννήτριες ενέργειας που μετατρέπουν το καύσιμο (κυρίως φυσικό αέριο, αλλά θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιήσουν υδρογόνο) απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς καύση. Αντί να καίνε το καύσιμο για να περιστρέψουν έναν στρόβιλο, οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν μια χημική αντίδραση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Σε σύγκριση με τους αεριοστροβίλους, οι κυψέλες καυσίμου:
1) μπορούν να παρέχουν ενέργεια σε κέντρα δεδομένων με μικρότερο χρόνο διάθεσης στην αγορά: Οι χρόνοι παράδοσης των αεριοστροβίλων έχουν φτάσει τα 5+ χρόνια, ενώ τα αρθρωτά συστήματα κυψελών καυσίμου μπορούν να αναπτυχθούν σε λιγότερο από ένα χρόνο.
2) είναι 10-30% πιο αποδοτικά από τους αεριοστροβίλους, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτούν λιγότερο καύσιμο ανά μονάδα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας.
3) λειτουργούν με πολύ χαμηλότερο θόρυβο: Για τα κέντρα δεδομένων, αυτό μεταφράζεται σε ένα σημαντικό πλεονέκτημα, καθώς οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να τοποθετηθούν ακριβώς δίπλα σε κτίρια ή ακόμα και σε εσωτερικούς χώρους, ενώ οι αεριοστρόβιλοι απαιτούν ειδικές ζώνες ακουστικής επεξεργασίας και διαχωρισμού.
4) παράγουν λιγότερες εκπομπές: Η έλλειψη καύσης σημαίνει έλλειψη NOx και CO2, κάτι που είναι ιδιαίτερα επιβλαβές σε αστικό περιβάλλον όπου βρίσκονται κέντρα δεδομένων (επιπλέον, η ένταση CO2 των κυψελών καυσίμου είναι χαμηλότερη από αυτή των αεριοστροβίλων, χάρη στην υψηλότερη ηλεκτρική απόδοση).
5) προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία φορτίου από τους αεριοστροβίλους, διατηρώντας υψηλή απόδοση σε όλα τα επίπεδα λειτουργίας και υποστηρίζοντας καλύτερα τις σταθερές ανάγκες βασικού φορτίου των κέντρων δεδομένων.
Όσον αφορά το μερίδιο της ζήτησης ισχύος των κέντρων δεδομένων που είναι πιθανό να καλύψουν οι κυψέλες καυσίμου, η Goldman εκτιμά ότι το 6-15% της σταδιακής ζήτησης ισχύος των κέντρων δεδομένων, ή το 25-50% της συνολικής προμήθειας παραγωγής ενέργειας "πίσω από τον μετρητή", θα μπορούσε τελικά να παρέχεται μέσω κυψελών καυσίμου, κάτι που θα αντιστοιχούσε σε περίπου 8-20GW χωρητικότητας κυψελών καυσίμου που απαιτείται για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2030.
Σχετικά με το ποιο είναι οι πιθανοί περιορισμοί για την επέκταση στην κατασκευή και εγκατάσταση κυψελών καυσίμου, η αμερικάνικη τράπεζα επισημαίνει ότι η επέκταση της ανάπτυξης κυψελών καυσίμου περιορίζεται επί του παρόντος από τη μικρή παραγωγική τους ικανότητα, δεδομένης της περιορισμένης ιστορικής τους χρήσης. Ωστόσο πιστεύει ότι αυτό πρόκειται να αλλάξει, τόσο στις ΗΠΑ όσο και στην Ασία, με σημαντική επέκταση της παραγωγής.
