互联网数据中心正在推动对煤炭等传统能源的重视

阿尔法工场研究院 2024-04-19 08:18

语:农村地区居民与美国能源发展计划之间的冲突逐渐加剧。


查尔斯镇,西弗吉尼亚州——在这个偏远的西弗吉尼亚农村地区,一架直升机盘旋在吉家的农场上空,嘈杂的声响在他们的家中回荡。


直升机上搭载的测量员正在考察农场旁边的空间,用于铺设另一条输电线路。这条线路将把从州内煤电厂产生的电力输送出去,以应对35英里外北弗吉尼亚世界互联网中心的电力消耗。


在那里,大型数据中心内的计算机处理着全球近70%的数字流量,它们以官员们称为“不可持续”的速度消耗电力。


除非发生两件事:必须建造数百英里的新输电线路,这些线路将穿越弗吉尼亚州及其三个邻州的社区和农田。此外,原本计划停运的老旧燃煤发电厂需要继续运行,以满足对更多电力的增长需求,这将削弱清洁能源目标。


“这不公平,”玛丽·吉说,她的财产已经毗邻两条输电线路,这些线路作为电力输送通道,将电力输送到数据中心最密集的地区——洛登县,那里被称为数据中心走廊。“这些输电线路?它们不是为了我和我的家人。我没有对此投票。而那些数据中心?它们不在西弗吉尼亚州。那是另一个州的事。”


今年一月,在西弗吉尼亚州查尔斯镇,理查德·吉和他的妻子玛丽,与他们的两个女儿,14岁的伊莎贝拉和16岁的玛丽亚一起沿着他们的财产散步。在他们身后可以看到毗邻他们土地的输电线路。


查尔斯镇的太阳能电池板是为了向电力负荷过重的电网引入更多绿色能源的一部分努力。


在吉家的财产上,可以看到市政置放的一个橙色标记。


在查尔斯镇,马匹在输电线路下吃草。


这项耗资52亿美元的努力在该地区引发了对数据中心的强烈反应,促使弗吉尼亚州官员开始研究他们长期培育的行业的更深层影响,这个行业为他们的社区带来了数亿美元的税收收入。


批评者指出,这将迫使住在煤电厂附近的居民继续忍受有毒污染,讽刺的是,这是为了帮助一个全面拥抱清洁能源的州——弗吉尼亚州。而受影响地区的公用事业缴费用户将被迫以更高的账单支付这一计划的费用,批评者如是说。


但是,地区电网运营商PJM互联公司表示,鉴于近年来化石燃料发电厂大量关闭,这一计划对于保持电网可靠性是必要的,这些关闭是由于国家向更清洁能源的过渡所促成的。



PJM表示,由于目前还没有足够的绿色能源设施接入电网,预计到2030年,将丧失足以供电3200万户家庭的煤炭和天然气能源。与此同时,数据中心行业的需求、电动汽车及其他新技术的需求正在上升。


“系统目前正处于重大转型期,未来还将继续演变,”PJM负责规划的高级副总裁肯·塞勒在12月份的一个利益相关者会议上谈到争取时间让绿色能源赶上来的努力时表示。“我们将寻找一切可能的机会,确保在这一转型过程中保持灯光通电。”



供电需求

自20世纪90年代末以来,位于北弗吉尼亚的数据中心不断增加,这些数据中心内有成千上万的计算机服务器及其所需的冷却设备,从该行业在洛登县的历史基地开始,扩展到邻近的威廉王子县,最近还跨过波托马克河进入马里兰州。目前,弗吉尼亚州内已有近300个数据中心。


随着亚马逊网络服务追求在弗吉尼亚进行350亿美元的数据中心扩展,该州的农村地区成为行业最新的开发目标。


这种增长为拥有这些足球场大小建筑的地方带来了巨大的税收收入。洛登县每年从建筑物内的计算机设备征税6亿美元,这使得资助学校和其他服务变得更加容易。威廉王子县作为第二大市场,每年收取4亿美元。


在弗吉尼亚州阿什本的洛登草原社区,一个亚马逊网络服务的数据中心位于距离一些住宅大约50英尺的地方。右上角正在建设的是一个微软数据中心。


在弗吉尼亚州曼纳萨斯,位于中上部的一个亚马逊网络服务数据中心已经建成,临近住宅区。


但数据中心也消耗大量能源。


根据美国能源部的数据,一个数据中心所需的电力可能是典型办公楼的50倍。而已成常态的多建筑数据中心复合体,其所需电力可能是上述数值的14到20倍。


这种需求已使电力公司承受压力,以至于弗吉尼亚的Dominion Energy在2022年短暂警告可能无法跟上行业增长的步伐。


这家电力公司自那以后加速了新输电线路和变电站的建设计划,以增加电力输出——预计到2035年,弗吉尼亚州的行业将需要11,000兆瓦的电力,几乎是2022年需求的四倍,足以供电880万户家庭。


预计数据中心将在弗吉尼亚州推动极高的能源需求。


较小的北弗吉尼亚电力合作社最近告诉PJM,它服务的50多个数据中心占其能源需求的59%。该合作社预计到2028年7月将需要服务大约110个更多的数据中心。


与此同时,可用能源的增长速度并未能迅速满足未来的需求。随着市场向绿色能源过渡,煤电厂已经减少生产或完全关闭,这一过程因马里兰州和弗吉尼亚州法律要求到2045年实现净零温室气体排放而加速,该地区的几个其他州也定于2050年达成此目标。


多米尼恩公司正在弗吉尼亚海滩外开发一座2600兆瓦的风电场——这是美国水域中最大的此类项目,并且该公司最近获得了州批准建设四个太阳能项目。


然而,这些项目无法及时准备好来弥补预计的能源供应缺口。PJM计划的反对者指出,如果更多的绿色能源能更快地接入电网,这种计划就不是必需的,他们指出一些项目因官僚延误而被搁置了五年或更长时间。


PJM的一位发言人表示,该组织最近加快了审批流程,并鼓励公用事业公司以及联邦和州政府官员更好地整合可再生能源。


PJM发言人还说,大约40,000兆瓦的绿色能源项目已经获准建设,但由于融资或选址问题而未能建设。


一旦有更多的可再生能源可用,一些正在建设中的输电线路可能不再需要,因为最终煤电厂将关闭,清洁能源倡导者这样说——尽管公用事业公司争辩称,这些线路带来的额外容量将始终有用。


自然资源保护委员会的清洁能源高级倡导者汤姆·鲁蒂利亚诺评论PJM的规划说:“他们的规划仅仅是为了维持现状。他们没有采取积极措施真正了解未来并为之做好准备。”



“紧紧依赖”煤炭

在西弗吉尼亚州与宾夕法尼亚州交界处附近的两座煤电厂冒出的烟雾在摩根敦市上空升腾,使空气带上一层棕褐色的色调。


附近是502路口变电站,通过现有输电线路与这两座电厂以及大约43英里外的第三座电厂相连,这将作为PJM新输电线路计划的西线终点,该线路将延伸至马里兰州弗雷德里克的另一个变电站,然后向南延伸至北弗吉尼亚。


位于宾夕法尼亚州芒特莫里斯的502路口变电站,与之相连的是输电线路。


今年二月,在西弗吉尼亚州梅兹维尔的朗维尤电站可以看到一堆煤炭。


位于西弗吉尼亚州梅兹维尔的朗维尤电站(左侧)和福特马丁电站。


位于摩根敦地区的一家电厂的所有者,朗维尤有限公司,最近从破产中恢复过来。经过重组后,该设施已全面运转,使用一个太阳能农场来补充其煤炭能源输出。


其他两座电厂属于总部位于俄亥俄州的FirstEnergy公司。该公司计划在未来六年内显著缩减这些电厂的运营,以达到减少近三分之一温室气体排放的公司目标。


西弗吉尼亚大学植物病理学教授、同时监督西弗吉尼亚州塞拉俱乐部保护工作的吉姆·科特康表示,FirstEnergy的电厂虽然装备了碳捕获技术,但它们仍然是该州最大的污染源之一。


根据环保署的数据,哈里森电厂在2023年排放了1200万吨煤炭污染物,如硫和氮氧化物,这是该州所有化石燃料电厂中最多的。自1960年代末运行以来的福特马丁电厂,在2023年排放了该州最高水平的氮氧化物,达到5240吨。


在PJM指定该公司建设一段长36英里、耗资3.92亿美元的计划输电线路后,FirstEnergy在二月宣布,由于这两座电厂对维持电网可靠性至关重要,公司放弃了2030年大幅削减温室气体排放的目标。


这一消息使FirstEnergy的股价本周上涨了4%,达到约每股37美元,并受到了西弗吉尼亚州煤炭行业的热烈欢迎。



“我们无疑欢迎这一点,因为它将延长这些电厂和数十万矿业工作的寿命,”西弗吉尼亚州煤炭协会主席克里斯·汉密尔顿说。“我们正在紧紧依赖我们的煤电厂。”


汉密尔顿指出,自2008年以来,西弗吉尼亚州的年煤炭产量减少了近一半,至约8200万吨,尽管这一行业为该州经济贡献了约55亿美元,但由于对欧洲和亚洲的出口市场,行业有所反弹。


汉密尔顿表示,他的协会将积极游说,以使FirstEnergy在PJM计划中的部分获得州级批准。该公司表示将在2025年中期提交其输电线路路线的申请。


在东部200多英里外的马里兰州,环境团体和电费用户倡导者正在抗议PJM的一项计划,该计划旨在延长巴尔的摩郊外两座即将在2025年6月关闭的煤电厂——布兰登湾和赫伯特·A·瓦格纳的使用寿命。


位于巴尔的摩外的安妮阿伦德尔县的布兰登湾电厂。


达雷尔·阿贝德(左),斯托尼海滩公寓协会董事会主席,正在赫伯特·A·瓦格纳发电站附近与居民约翰·加罗福洛交谈。“我们担心这里的空气质量,”加罗福洛说。


PJM要求这些电厂的拥有者,总部位于德克萨斯的Talen Energy公司,将它们运行至2028年——尚未确定的运行成本将由电费用户承担。


这将意味着修改2018年的一项联邦法院同意判决,根据该判决,Talen同意停止燃烧煤炭,以解决塞拉俱乐部就清洁水法违规提起的诉讼。塞拉俱乐部已拒绝PJM的要求。


“我们需要一个与州清洁能源目标一致的积极计划,”塞拉俱乐部马里兰州分会的主任乔什·塔尔金说,该分会提出了在布兰登湾站点建立一个电池储能设施的替代计划,这将缩短电厂的运行时间。


PJM的一位发言人表示,该组织认为此类设施无法提供足够的可靠电力,并且不排除寻求联邦紧急命令以保持煤电厂的运行。


由于问题仍未解决,附近居民表示他们急于看到这些电厂关闭。


“这真的很有挑战性,”居住在斯托尼海滩社区的联排别墅和公寓区的约翰·加罗福洛说,当设施运行时,煤尘会飘入社区游泳池。“我们担心我们在这里呼吸的空气。”



发出警报

查尔斯镇的活动人士凯琳·纽曼一直在西弗吉尼亚州拟议中的输电线路沿线的小社区和农村社区发出警报。


纽曼在2000年代末成功地发起了一场运动,阻止了一条765千伏输电线路穿过该地区延伸至马里兰州的计划,这是在数据中心热潮之前。她将这场战斗视为维护她和邻居们珍视的更经济、更宁静的生活方式。


在西弗吉尼亚州哈珀斯费里,输电线路穿过帕姆·吉尔哈特的财产。


帕姆·吉尔哈特(左)与活动家凯琳·纽曼交谈,她解释了输电线路与她在哈珀斯费里的财产有多近。


在西弗吉尼亚州查尔斯镇,一只鸟在输电线路附近飞翔。


在查尔斯镇,排列整齐的太阳能电池板。


纽曼表示,由于FirstEnergy禁止任何结构干扰输电线,沿着原有权利的方式建设新线路——这将扩大以腾出空间用于第三条线路——将意味着改变居民财产的特性。


她说:“这会占用你孩子玩耍设备的空间、游泳池或是谷仓的地方。并且,井或化粪池不能设置在权利的方式上。”


一位FirstEnergy的发言人表示,公司将对需要的土地向财产所有者提供补偿,如果这些财产所有者不愿出售,只有作为最后手段才会启动征地程序。


一些人已经接受了更多输电线路的建设,并似乎愿意向FirstEnergy出售财产并搬迁。


罗宾·休耶特·托马斯在查尔斯镇的她的财产上伸手抚摸她的马,莉迪亚。


帕姆和加里·吉尔哈特与纽曼一同反对那条最终被否决的765千伏输电线路,该线路本将迫使他们移动靠近FirstEnergy通行权区域的化粪池。但当纽曼最近出现在他们哈珀斯费里地区的社区讨论新的PJM计划时,这对夫妇似乎不愿再次抗争。


他们的邻居,另一家人已经决定离开,这对夫妇说,在纽曼到来时,他们正在忙着将家具装进卡车。


“他们会继续批准数据中心;那些东西有利可图,”帕姆·吉尔哈特谈到从税收中受益的弗吉尼亚当地政府时说。“直到他们那里的土地用尽。”


在洛登县,数据中心行业侵入社区引发了居民的不满,社区团体正在抗议PJM计划中的一部分,该计划将在洛登西部大多数农村社区建设输电线路。


这些团体表示,这些输电线路将破坏周边酒庄和农场提供的景观,而这些是洛登县40亿美元旅游业的一部分。


比尔·哈奇拥有一家酒庄,位于PJM建议的一条高压线路可能经过的路径附近,尽管该路线仍在审查中。


哈奇说:“这将是一条持续很久的伤疤。”



重新考虑利益


在反弹之中,地方和州官员正在重新考虑数据中心行业的好处。


弗吉尼亚州议会已经启动了一项研究,这项研究将考察行业的增长可能如何影响能源资源和州居民的公用事业费率等问题。


但这项研究延缓了对行业更早进行监管的努力,这让活动人士感到沮丧。


“我们不应该再为这个行业提供补贴,哪怕一分钟也不行,更不用说一年了,”皮德蒙特环境委员会土地使用主任朱莉·博尔特豪斯在二月份批评一个参议院委员会的投票决定,该委员会投票决定搁置一项法案,该法案将迫使数据中心公司为新输电线路支付更多费用。


洛登县正在限制数据中心可以在县内的哪些地方建设。直到最近,数据中心在允许建设办公楼的地方建设时不需要特别批准。


“他们是很好的邻居,税收很高,种种这类的事情,”洛登县议会主席菲利斯·兰德尔(民主党)在二月份投票启动该计划之前谈论该行业时说。“但不知何故,情况开始失控。”



“这些输电线路?它们不是为了我和我的家人……而那些数据中心?它们不在西弗吉尼亚。那是完全不同的一个州,”玛丽·吉如是说,她的女儿玛丽亚在她身旁。


但这样的行动对于像玛丽和理查德·吉这样的人来说,几乎无法缓解他们的担忧。


据他们说,他们财产附近的两条输电线产生的电磁场足够强,能够给花园的围栏带来轻微的电流。当直升机来勘测为第三条线路时,家中易患癫痫的狗狗桃子会陷入狂吠。


玛丽·吉是一位专注自然景观的艺术家,她曾计划将位于电力塔影子下的谷仓改造成工作室。现在,这似乎变得不太可能了,她说。


最近,她的画作反映了她的挫折感。一幅画展示了嘴被输电线缠住的鸟;另一幅则描绘了查尔斯镇乡村地区被钢铁塔和煤电厂的烟雾般黑灰景观一分为二的多彩场景。


“这感觉像是骚扰,”吉说。“但我们无人可求助。”(Washington Post)


Mary Gee的艺术作品描绘了她查尔斯敦农场附近被电线困住的鸟。


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