AI数据中心崛起,老旧煤电厂重获新生
快速阅读: 2023年,宾夕法尼亚州霍默市发电厂关闭,标志着美国燃煤电厂时代结束。许多电厂将改造成人工智能数据中心,利用现有电网连接加速新项目上线,以应对未来电力需求增长。
2023年,宾夕法尼亚州最大的燃煤发电厂——霍默市发电厂关闭,标志着美国电力系统中占主导地位超过半个世纪的燃煤电厂时代的终结。如今,这些电厂正在经历一场快速转型,许多将被改造成用于人工智能时代的设施。
今年早些时候,开发人员宣布将利用霍默市发电厂的现有电网连接,将其改造为霍默市能源园区,一个由全美最大的天然气发电厂供电的大型人工智能数据中心综合体,计划于2027年快速建成并投入使用。
预计到2050年,美国电力需求将增长高达60%,以支持人工智能的发展,这促使加快新建发电项目的建设。已关闭或即将退役的燃煤电厂提供了快速上线新电力项目的机会,可以跳过通常需要两年时间的高压电网连接申请,无论项目是天然气、风能、太阳能、地热还是新一代核能。
“我们的电网不缺机会,而是缺乏时间。”恩维鲁斯能源与人工智能高级分析师卡森·基尔表示,“当这些燃煤电厂退役时,新的电力项目可以迅速获得这些宝贵的电网连接。”
“对于大型科技公司来说,获取电力的速度已成为首要任务,而这是在许多情况下实现这一目标的最快途径。”基尔告诉《财富》杂志。
由于页岩气钻探热潮和可再生能源的兴起,美国煤炭发电量从2005年的50%降至今天的16%,但仍占电网碳排放的一半以上。虽然风能和太阳能无排放,但转向新的天然气发电厂仍可减少60%的排放。
过去20年,随着更多燃煤电厂关闭,美国电力行业排放量下降了40%,占全国二氧化碳排放总量下降的75%以上,环保署数据显示。
能源研究公司恩维鲁斯估计,至少70吉瓦的退役燃煤发电容量(相当于5000万户家庭或近100个数据中心的用电量)可以转换为清洁或更清洁的能源。
电力生产商和公用事业所有者Xcel能源公司(《财富》500强第319位)正在从明尼苏达到德克萨斯州,将老旧燃煤电厂转换为天然气和可再生能源发电厂。Xcel董事会主席兼首席执行官鲍勃·弗伦泽尔表示,未来几年将有更多的项目上马。
“技术行业需要速度,需要电力,而我们两者都能提供。”弗伦泽尔告诉《财富》杂志,“我们成功地利用了这些电网连接,将它们转换为更高效、更清洁的能源资源。”
Xcel能源公司首席执行官鲍勃·弗伦泽尔在2025年塞马福世界经济峰会上讨论能源需求和经济前景。
转向风能、太阳能、天然气、核能和其他能源
目前,美国大部分新建电力设施集中在太阳能、风能及其配套的电池储能系统,但由于特朗普政府对可再生能源的打击,风能和太阳能税收抵免将在2027年后到期。
尽管如此,在建的清洁能源项目大多会继续推进,其中一些将利用燃煤电厂的电网连接,但为了满足人工智能的需求,特别是在天然气丰富的地区,如宾夕法尼亚州、德克萨斯州和科罗拉多州,将会有更多的燃煤电厂转为天然气发电。
“作为行业,我们正竞相满足这一新的关键国家安全资产的需求。”弗伦泽尔谈到人工智能热潮时表示,“我们对这个机会感到兴奋,但这需要全员参与才能实现。”
“在可再生能源税收抵免到期后,我们必须商业化其他资产。天然气是一个很好的过渡燃料,我们将继续大量使用天然气。”弗伦泽尔补充道。
在2030年代,新的核电站和地热发电站将投入运营,但他表示,这些电源的建设和许可过程需要更长时间。
在明尼苏达州谢伯恩县,Xcel正在逐步淘汰其传统燃煤电厂,去年关闭了第一个机组,并将于2030年前完全关闭。取而代之的是,Xcel正在开发一系列太阳能、风能和电池储能项目,其中包括由Form Energy开发的最长持续时间的电池储能系统——100小时电池系统。该项目旨在为数据中心枢纽供电,弗伦泽尔表示。Xcel和Meta正在合作开展明尼苏达州的一个项目。亚马逊最近也购买了相邻的土地,但其计划目前暂停。
在德克萨斯州泛handle区,Xcel刚刚将哈灵顿燃煤电厂转换为天然气发电厂。接下来,附近的托尔克燃煤电厂也将进行转换。Xcel计划在该地区建设约2吉瓦的新风电和太阳能发电能力,以满足石油和天然气行业的电气化需求,以及将加密货币矿场转变为数据中心综合体的需求。
Xcel公司即将完成将科罗拉多州的Pawnee燃煤电厂改造为燃气电厂的工作。Xcel计划在2028年关闭其位于科罗拉多州的Hayden燃煤电厂,并考虑在该地点使用地热能。Xcel正在与数据中心开发商QTS合作。
犹他州的Intermountain燃煤电厂在转向天然气的同时,还将使用绿色氢气混合物,以实现更清洁的燃烧。一些煤改气项目还结合了电池储能技术。例如,印第安纳州的AES Petersburg燃煤电厂将转型为燃气发电与电池储能综合体。
在全国其他地方,甚至有煤改核的计划正在进行。比尔·盖茨的TerraPower公司正开发新一代核电站,预计2030年前投入使用,与Sabey Data Centers合作,利用Naughton燃煤和燃气电厂的电网连接,后者将于明年开始逐步关闭。
尽管近年来许多燃煤电厂的退役时间提前,但由于电网压力增大以及特朗普政府支持煤炭行业,部分电厂的关闭日期又被推迟。例如,马里兰州最后一家燃煤电厂Brandon Shores原定今年关闭,现延期至2029年,作为人工智能发展的电力桥梁。同样,密歇根州的J.H. Campbell燃煤电厂也从5月延至至少11月关闭。
特朗普政府关于保留“美丽清洁煤炭”的命令只是暂时的。这些电厂最终仍将关闭,只是执行日期被推迟。15年前,“清洁煤炭”是现代化且污染较少的燃煤电厂的宣传口号,但随着煤炭逐渐被可再生能源和更清洁、更便宜的天然气取代,这一说法已不再流行。
2008年,美国平衡能源选择联盟更名为美国清洁煤炭电力联盟。2019年再次更名为美国电力联盟。此后,多家公用事业公司和铁路公司退出该组织,目前成员主要为煤炭企业。
2019年关闭的宾夕法尼亚州布鲁斯曼斯菲尔德燃煤电厂,于7月宣布将改造为燃气电厂——新的Shippingport发电站,助力人工智能革命。同日,开发商还宣布,阿巴拉契亚地区最大的天然气生产商EQT将为Shippingport和Homer City项目提供每天15亿立方英尺的天然气供应。
“为了让大家理解,这相当于两个纽约市的天然气需求量。”EQT首席执行官托比·赖斯在接受《财富》杂志采访时说,“Homer City和Shippingport只是众多项目中的第一步,因为集群效应确实存在。它们已经接入电网,这是一个巨大的优势。”
EQT准备利用其国内最大的天然气田——马塞勒斯页岩的优势,引领宾夕法尼亚州乃至整个阿巴拉契亚地区的AI技术繁荣。EQT拥有自己的管道业务,可以直接向数据中心供气。
赖斯正努力使天然气尽可能清洁,通过改进技术和即将开展的碳捕获与储存项目。他还发起了营销活动——毕竟,“天然气”听起来比“甲烷”更悦耳。“人们需要明白,天然气脱碳的步伐并未放缓。”他说。
天然气生产商Diversified Energy的首席执行官拉斯特·赫特森表示赞同。他说,生产商希望出售天然气,而不是排放。“归根结底,通过管道输送并计量销售对我们更有利。”赫特森告诉《财富》杂志。
虽然EQT将专注于钻探新井以满足AI需求,但Diversified则运营较为成熟的气井,这些气井通常不受大公司的青睐。
“尤其是在阿巴拉契亚盆地,数据中心将成为天然气的巨大需求来源。”赫特森说,“我们不能失去任何产量,因为其他公司关注的是钻探,而不是现有井和现有设施的维护。我们将确保这些井高效运行,延长生产周期。”
赖斯和哈特森认为,这一趋势远不止是一个阿巴拉契亚的故事。恩弗斯公司的基尔表示,人工智能竞赛的胜负可能取决于全国范围内老旧燃煤电厂能否迅速转换为其他发电源。“重新发电不仅是一个成本问题,它还是一条政治和物流上的捷径,以实现全天候低碳电力的增长。”基尔说。
《财富》杂志发布了2025年全球500强企业排行榜,这是对全球最大企业的权威排名。今年的榜单已公布。
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