美國在電力領域推行綠色化的前沿努力可以在弗吉尼亞州南部微軟公司一個龐大的資料中心的停車場中找到，那裡停放著一個集裝箱。
一個工程師團隊聚集在這裡進行一系列測試，以模擬資料中心和電網運營商之間的互動。他們的問題是：安裝在像這樣的資料中心的大型電池系統是否可以用來幫助電網運營商平滑掉全天發生的電力需求小幅波動？
這是一項技術性、繁瑣的工作，但對電力系統的影響是深遠的。如果他們成功了，電力公司可能就不需要建造新的天然氣發電廠了。直接利用風能和太陽能為資料中心供電成為一種真正的可能性。微軟的工程師甚至在談論重新構想電力買賣的方式。
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“未來，你不會有資料中心或發電廠。它介於兩者之間。例如，一個數據工廠，”微軟能源研究主管肖恩·詹姆斯說。“在這裡，這個東西不僅僅是電網的負載，而是電網的資產。我們一直在進行大量的計算，與合作伙伴合作以使其恰到好處，但看到它真正地執行起來對我們來說是一個特殊的時刻。”
近年來，科技公司引領了一場企業湧入可再生能源的浪潮，率先與風能和太陽能專案簽訂長期合同，從本質上抵消了其電力消耗相關的排放（Greenwire，4月20日）。但許多公司不再滿足於僅僅抵消其排放，而是轉向直接利用風能和太陽能為其運營供電的挑戰。
谷歌去年宣佈，它已透過可再生能源生產抵消了所有排放，並立即開始努力使其消耗與可再生能源生產相匹配。
該舉措的一個標誌是在其運營所在的地區建設可再生能源專案，有效地實現了當地電力供應的綠色化。這標誌著谷歌的轉變，此前谷歌主要依賴大平原和北歐等風能豐富的地區的專案來抵消其在世界其他地區的排放。
亞馬遜公司和微軟也採取了類似的行動。亞馬遜最近啟動了北卡羅來納州的第一個風能專案上線，微軟簽署了一項協議，以幫助在弗吉尼亞州開發一個500兆瓦的太陽能發電場。這是有史以來最大的一筆企業太陽能購買交易。
“企業採購正在推動可再生能源的更快發展，否則我們不會有這樣的發展，”PJM互聯公司的高階市場策略師安德魯·萊維特說，PJM互聯公司是一個電網運營商，負責監督從北卡羅來納州到伊利諾伊州的13個州的電力流動。“越來越多地，你會看到成熟的企業公司尋求逐小時地匹配其消費。”
潛在的風險是巨大的。科技公司是電力的大買家。谷歌估計其全球電力消耗相當於舊金山市的電力消耗。據當地公用事業公司Dominion Energy Inc.稱，微軟博伊德頓設施的需求去年增長了24%。Dominion 估計，今年弗吉尼亞州資料中心的總需求比上一年增長了 18%。
電力消耗的大幅增長是科技公司擁抱可再生能源的部分原因。風能和太陽能為公司提供了兩個主要好處：它們幫助公司實現可持續發展目標，同時提供對沖燃料價格的手段。風能和太陽能缺乏燃料成本，這意味著它們為電力買家提供了長期的價格確定性。
微軟在博伊德頓的電池專案說明了科技公司正在尋找新的方法來實現電網的綠色化。像這樣的資料中心配備了廣泛的電池系統，以便在停電時備份您的照片、影片和您最喜歡的基於網路的媒體。但大多數時候，它們只是閒置著，積滿了灰塵。
微軟的基本問題是，資料中心的電池是否可以在提供電網服務的同時，仍然可以發揮其備用功能。
微軟分散式能源高階專案經理布蘭登·米道夫將該系統比作擱淺的資產，一種很少使用的寶貴資源。她說，公司的努力代表著試圖從其投資中獲得更多價值，同時推進其清潔能源目標。
她說：“這關係到審視我們已經在世界各地的資料中心安裝的所有備用資源，並說，’我們可以做些什麼來使這些未充分利用的資產更多地成為電網的資源，特別是可以幫助可再生資源整合和平衡的資源？’”
電池因其提供的靈活性而成為電力領域有吸引力的選擇。與天然氣調峰電廠不同，天然氣調峰電廠需要幾分鐘才能排程，並且通常處於空轉狀態，以便更好地滿足短期需求峰值，而電池可以瞬間排程電力。這使得它們成為幫助平滑電力供應突然飆升或下降的潛在寶貴資源。
它也是將更多可再生能源上線的一個關鍵環節。例如，如果一片雲飄過太陽能設施，可以快速排程電池來彌補電力生產的短缺。
但儘管近年來電池的成本有所下降，但它們仍然貴得令人望而卻步，尤其是一家公司僅僅為了滿足短期電力波動而使用它們。
這就是資料中心電池的吸引力如此強大的原因。
“我認為它的作用是在更多清潔能源上線時提供穩定的電網，”彭博新能源財經跟蹤企業能源策略的凱爾·哈里森說。“這些公司表明他們對能源市場有深入的瞭解，但他們希望在保持彈性和安全性的同時，幫助電網脫碳，以及所有其他因素。”
微軟還有其他切實的經濟效益。華盛頓大學的研究人員研究了微軟的一個數據中心，以瞭解其電池系統是否可以用於資料中心備用和電網服務等雙重用途。
他們的結論是，該公司可以透過減少高峰時段的能源使用來減少近 11% 的年度電費，同時透過向電網提供服務來獲得新的收入來源。
可以肯定的是，電池技術以其目前的形式可以提供的服務是有限的。
資料中心的備用電池只能排程幾分鐘的電力，使其成為解決短期電力波動的一個潛在方案，但對於長期儲存來說則不太適用。
這項工作也處於初步階段。在微軟的集裝箱中進行的測試是與電力管理公司伊頓公司和 PJM 合作的一個試點專案的一部分。
但早期的回報是很有希望的。最近一個下午，一群工程師湧入集裝箱觀看測試的進行。
集裝箱裡裝滿了兩個工業級電池、一組計算機伺服器和一個安全的網際網路連線，將集裝箱連線到 PJM 互聯公司。
每兩秒鐘，電池都會收到來自 PJM 的訊號，告訴它們從電網充電或放電。筆記型電腦上顯示的圖表跟蹤了它們的進度。它顯示了兩條起伏的線，一條跟蹤 PJM 的訊號，另一條跟蹤電池的響應。
如果普通人認為這個場面相當平淡，那是可以原諒的。但像詹姆斯這樣的微軟工程師幾乎無法掩飾他們的興奮。
初步結果表明，電池在響應 PJM 訊號方面已經比傳統發電廠更有效，儘管仍有改進的餘地。
“我不知道你是否只看到一些線條，但對我們來說，這就像第一次看到燈泡亮起一樣，”詹姆斯說。
經 E&E 新聞許可轉載自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net提供每日重要能源和環境新聞報道。