马斯克出手!特斯拉联合谷歌组建“电力联盟”,解决AI电力需求

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电子发烧友网报道(文/梁浩斌)马斯克最近在社交媒体上频繁谈论电力的问题,过去半年,美国本土供电问题已经对AI数据中心造成了不小的冲击,包括微软、Meta等巨头都因为电力问题而导致部分数据中心被迫推迟投入使用。
而现在马斯克也终于忍不下去了,当地时间3月11日,特斯拉、谷歌,以及包括Carrier(空调设备商)、Verrus(数据中心开发商)在内的五家电力设备、数据中心产业链公司宣布共同组建一个名为Utilize的产业联盟。官网显示,该联盟的核心目标是核心目标是通过“提高现有电网利用率”,实现“美国需要更多电力,而且更便宜”的愿景。
特斯拉和谷歌作为牵头的两家AI巨头,一方面当然是为了满足AI数据中心的电力需求,而另一方面,其实也是在寻求能源领域新的商业模式转型。
Utilize联盟如何“提高电网利用率”?
根据官网的介绍,Utilize联盟成立的背景是美国电网过去25年平均利用率持续下降,根据杜克大学覆盖22个区域电力系统的最新分析,目前全美区域电网平均仅为53%。因为电网是按“峰值需求”设计的,高峰期如夏季空调或冬季取暖才会满负荷运行,其余时间大量发电、输电和配电容量闲置。
按照联盟执行董事Ian Magruder的说法,这就像“一架飞机一年只在满员时起飞,且一年只飞数次”或“24小时营业但大部分时间空荡荡的餐厅,却要一直付全额租金”。
这导致建网费用等固定成本分摊到较少的售电量上,推高电价。同时,AI数据中心、制造业回流、电动化等新负荷激增,传统建新输电线和发电厂的方案又慢又贵。
Utilize联盟认为,利用现有电网+分布式容量技术,就能更快、更便宜地满足需求,解决当前电网面临的难题。即通过软件驱动的协调,包括电池储能、灵活负荷调整、虚拟电厂等,可以释放现有电网中隐藏的容量,从而推迟或避免建设极其昂贵的新输电线路和火电厂。
而Utilize要实现这些目标,还需要当前的公共事业公司公开电网利用率数据,比如弗吉尼亚州首创法案(SB 621 / HB 434,已通过两院、待州长签字):要求主要公用事业公司量化电网实际利用率,并纳入州公司委员会(SCC)规划与监管审查。
弗吉尼亚州是全球最大数据中心市场,营超 500 个数据中心,承载全球 70% 互联网流量,该地区有望成为Utilize联盟向其他州推广的范本。
另外是推动实时电价或分时电价,鼓励用户在非高峰期用电或使用电池放电。同时还需要政策对储能、虚拟电厂和电网增强技术等的支持,而不是只偏向传统的电线电缆。
因此,具体来说,Utilize联盟表示未来会通过三个方面的工作区推动提高电网利用率。
首先是与州长、议会、监管机构、电网运营商合作,在现有规划流程中设立技术中性的电网利用率目标;
其次是由于此前对于该领域的研究不足,该联盟会通过研究、政策论文、媒体和活动等去对决策者进行教育科普,以得到决策者的支持;
最后是部署已验证的分布式容量解决方案:电池储能、需求响应、虚拟电厂、电网增强技术、电网可视化工具等,由各州和公用事业公司自主选择最适合本地地理的方案。
从“建更多”到“用更好”的背后:提高联盟企业产品的竞争力
Utilize联盟其实并不反对新建电网设备,其目的是优先提高现有电网基础设施的利用率,从而降低整体支出,以及用更短的时间实现显著提升。
不过实际上从联盟成员来看,各成员企业其实也有着明确的商业目的。包括特斯拉除了自身AI数据中心的用电需求之外,还有其家庭储能Powerwall、商业储能Megapack产品线以及虚拟电厂业务。
当前电动汽车增长放缓,能源业务已经成为特斯拉增长最快的板块。通过加入联盟,特斯拉推动政策改革如分时电价、备用电源补贴等,使普通家庭安装Powerwall的投资回收期缩短。政策越向“分布式能源”倾斜,Powerwall 的刚需属性就越强。
Utilize 联盟主张“用储能释放电网容量”而非“建新电厂/电缆”。如果政府采纳这一建议,电力公司和大型开发商就会转而采购大量的 Megapack 来替代传统的昂贵基础设施。
除此之外,特斯拉的虚拟电厂概念是通过软件将无数Powerwall 串联起来,形成一个巨大的分布式储能模式。特斯拉开发的 Autobidder 软件可以自动在电价便宜时充电,在电价昂贵时向电网放电。通过虚拟电厂管理这些能量流动,从中收取的服务费也相当可观,更重要的是特斯拉并不需要自己投入巨额资金去建设电网基础设施,只是为购买了Powerwall的商业公司或是政府提供软件服务。
在供给侧,还有比如暖通空调巨头Carrier、智能电板SPAN、虚拟电厂公司Renew Home等联盟成员,这些公司都需要政策的驱动去带动当前的用电设备和服务升级。
在需求侧,google、Verrus都是数据中心设施的拥有者,通过联盟能够获得更稳定的供电,降低AI运营成本,同时优先拿到电力,就能在AI竞赛中夺得先行优势。
电网设备仍是长远的关键
虽然Utilize联盟的模式,有望在短期内优化电网利用率,但虚拟电厂的运行始终依托于现有电网设施的物理基础,其功能发挥也受限于电网的传输、调度与承载能力。从能源安全保障、长期发展需求、全域资源配置等维度来看,电网设施的建设、升级与完善,仍是电力行业乃至社会经济发展的长远核心选择。
所以近年AI缺电危机,引爆了电网设备产业的订单。电网核心设备主要包括一次设备和二次设备两大核心类别,前者是直接承载、传输电力的物理基础;后者是实现电网监测、控制、保护的智能系统。
一次设备包括变压器、开关设备、电线电缆、绝缘子、互感器等产品。变压器领域,特变电工是全球特高压变压器龙头,市占率超 40%,保变电气、中国西电紧随其后,金盘科技、明阳电气则是配电变压器(尤其是数据中心适配干式变压器)龙头;开关设备领域,平高电气是特高压 GIS 组合电器龙头,市占率 44% 以上,思源电气、中国西电在高压断路器领域优势明显;电线电缆领域,东方电缆、亨通光电是海缆双龙头,汉缆股份、远东股份主导特高压电缆市场,精达股份在特种导线领域布局领先;绝缘子/套管领域,神马电力是细分赛道绝对龙头。
二次设备包括继电保护装置、调度与自动化系统、智能计量与感知设备等。继电保护与调度自动化领域,国电南瑞、许继电气、四方股份、东方电子是核心龙头,其中国电南瑞市占率超 40%,是二次设备绝对龙头;智能电表领域,三星医疗、海兴电力、林洋能源市占率领先;电力信息化领域,国电南瑞、国网信通、东方电子成为数字电网建设的核心供应商。
小结
虚拟电厂的出现,是电力系统数字化、智能化发展的必然产物,但其功能定位始终是电网设施的补充与延伸,Utilize联盟实际上目标也是在2年内提高美国本土的电网利用率。而电网设施的建设、升级与完善,是保障国家能源安全、构建新型电力系统、满足未来电力需求增长的核心,毫无疑问是必选项。
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