维度网讯,芬兰拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学(LUT University)一项研究评估了数据中心利用风能和太阳能等间歇性可再生能源提供连续基荷电力的技术经济可行性,结论指出,在配置适当的备用电源和需求侧灵活性措施后,该方案在技术与经济层面均具备可行性。

研究显示,由于数据中心对太阳能发电波动的适应能力有限,其装机容量需至少达到基荷运行需求的七倍。然而,为确保持续供电而超量配置太阳能或风能,也会在发电高峰时段导致部分弃光。即便配备超额容量及电池储能,仅依靠风能和太阳能仍无法完全保障数据中心的不间断供电。
LUT大学初级研究员Altti Meriläinen表示,地点是决定100%太阳能和电池储能数据中心是否具有成本效益的关键因素。她引用国际可再生能源署(IRENA)的报告指出,在全球多个地点,基于太阳能光伏和电池储能的基荷供电平准化度电成本(LCOE)可低于100欧元(115美元)/兆瓦时。
该研究聚焦北欧环境,设想了两个1吉瓦可再生能源持续供应场景:一个为全年8760小时完全基荷运行,另一个为年满负荷小时数不低于8000小时(模拟核电站运行特征)。研究模型为一个离网系统,包含风电、太阳能、电池储能系统(BESS)和备用发电厂。
两种配置均显示,备用发电至关重要,且可再生能源发电场址对供电成本影响显著。最有利地点的LCOE比最不利地点低24%。在连续满负荷运行场景下,LCOE约为100欧元/兆瓦时;在8000小时/年场景下,最有利地点的LCOE可降至80欧元/兆瓦时以下。研究指出,作为终端用户案例,数据中心电力需求相对恒定,简化了负荷曲线;研究人员未模拟冷却需求或动态负荷变化等详细运行行为,主要目的在于探究北欧环境能否接纳可再生能源供电的数据中心。
Meriläinen透露,研究团队正与数据中心投资者及运营商共同筹备“净零能源社区”(Net Zero Energy Communities)项目,将通过实际案例扩展和细化分析。LUT大学Samuli Honkapuro教授补充说,该项研究已在芬兰主要媒体引发讨论,并正在向政策制定者传递关键信息。他透露,团队与一位芬兰国会议员进行了讨论,该议员正在提出一项关于数据中心并网要求的立法倡议。
研究同时强调,若数据中心采用需求侧灵活性措施,可降低备用发电厂的运营支出,但参与需求响应计划也可能导致可再生能源发电弃用率上升。在核能占比较大比例的芬兰,该研究为数据中心开发商提供了优于核能的选择,主要优势在于建设周期更短。
论文总结认为,太阳能发电高度集中在夏季,凸显了储能和平衡能力的重要性。尽管北欧气候对可再生能源发电存在较强的季节性限制,但结果表明,基于可再生能源的基荷系统可达到与核电相当的成本水平。该研究论文《数据中心可再生能源基荷供电的技术经济可行性》将于2026年8月发表在《能源》(Energy)期刊上。
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