استغلال الطاقة المتجددة في مراكز البيانات: ماذا يحتاج العالم اليوم؟
جون بليزير يكشف عن سر مخفي جلي. بينما يستحضر صورة آخر مرة قاد فيها أحد في الريف ورأى توربينات الرياح، يسأل: لماذا لا تدور جميعها؟ الجواب يكمن في عدم وجود مكان للطاقة المنتجة. هذا المقال يستعرض كيف يمكن استخدام هذه الطاقة بشكل أفضل.
بقلم أرسليا مارتين | أخبار المناخ الداخلية
ظهرت هذه المقالة في الأصل على أخبار المناخ الداخلية، وهي منظمة إخبارية غير ربحية وغير حزبية تغطي المناخ والطاقة والبيئة. اشترك في نشرتهم الإخبارية هنا.
يقول جون بليزير إنه لديه سر مخفي في العلن. ولكن قبل أن يكشف عنه، يطلب الرئيس التنفيذي لشركة سولونا، وهي شركة تطوير مراكز بيانات خضراء مقرها في ألباني، نيويورك، من الناس أن يتخيلوا آخر مرة قادوا فيها عبر منطقة ريفية عاصفة ورأوا توربينات الرياح في المسافة. لكنه يسأل: عندما يركزون على تلك الصورة، هل لاحظوا أن ليس كل تلك التوربينات كانت تدور على الرغم من وجود الرياح؟
هذا ليس عادة لأنهم معطلون، يقول بليزير. بل لأنهم تم إيقافهم.
شبكات الكهرباء في جميع أنحاء البلاد لا تمتلك دائمًا القدرة على نقل كل الطاقة التي يمكن أن تنتجها محطة طاقة متقطع. وبالتالي، بينما يوجد أحيانًا أكثر من ما يكفي من الرياح لإنتاج طاقة أكثر، لا يوجد مكان لتلك الطاقة بسبب الأنظمة القديمة لنقل الطاقة ونقص الأحمال المحلية.
وهذا هو السبب وراء حدوث الطاقة المتجددة المهدرة — طاقة متاحة تذهب سدى لعدم وجود مستخدم لها. وقد قدرت سولونا، في تحليلها لمئات المشاريع المتجددة في جميع أنحاء البلاد، أن ما يتراوح بين 30 إلى 40 بالمائة من الطاقة المتجددة لم تستخدم.
هذا هو السر. هناك طاقة تم توليدها بالفعل وجاهزة للاستخدام، لكنها قيد التقييد، يقول بليزير.
مع زيادة الطلب على الطاقة، ناتج عن مراكز البيانات التي تخدم منتجات الذكاء الاصطناعي والعملات المشفرة، يحاول المطورون المشاكسون ومشغلو محطات الطاقة والبيئيون معرفة كيفية استخدام القدرات الكاملة لمحطات الطاقة المتجددة الموجودة. تتطور هذه القرارات مع زيادة عدد مطوري مراكز البيانات الذين يوفرون محطات الغاز الخاصة بهم لتأمين الطاقة في الموقع وتجنب فترات الانتظار الطويلة للاتصال بالشبكة.
من المتوقع أن تعتمد أكثر من ثلث مراكز البيانات على توليد الطاقة في الموقع بحلول عام 2030، وفقًا لاستطلاع جديد لمشغلي مراكز البيانات وشركات المرافق ومقدمي الخدمات من بلوم إنرجي، وهي شركة تكنولوجيا خلايا الوقود. بحلول عام 2035، ستصل هذه النسبة إلى ما يقرب من النصف.
يريد مطورو مراكز البيانات السيطرة على جداولهم الزمنية والحصول على وصول فوري للطاقة، يقول أمان جوشي، المسؤول التجاري الرئيسي لشركة بلوم إنرجي. وجدت دراسة الشركة أن هناك فجوة تتراوح بين عام إلى عامين بين متى يتوقع المطورون الحصول على الطاقة من الشبكة وبين متى يمكن لشركات المرافق تسليمها بشكل واقعي.
“لقد تغيرت القرارات المتعلقة بمكان بناء مراكز البيانات بشكل دراماتيكي خلال الأشهر الستة الماضية، حيث تلعب الوصول إلى الطاقة الآن الدور الأكثر أهمية في عملية اختيار المواقع،” يقول جوشي. “لا تستطيع الشبكة مواكبة الطلبات الناتجة عن الذكاء الاصطناعي، لذا يتحكم القطاع بهذه الطاقة المُولدة في الموقع.”
تشتري سولونا، مثل غيرها من مطوري مراكز البيانات الذين يتطلعون للاعتماد على الطاقة المتجددة، الطاقة الزائدة من محطات الرياح والمياه والشمس التي لا يمكنهم بيعها إلى الشبكة. بحلول نهاية العام، ستقوم سولونا بتشغيل ثلاثة مرافق تصل طاقتها إلى 123 ميغاواط في كنتاكي وتكساس، ولديها سبعة مشاريع قيد التطوير مع أكثر من 800 ميغاواط إجمالًا.
ناقشت مع بليزير كيف أن في تكساس، حيث أكتب تقريري، هناك الكثير من الطاقة المهدرة من مزارع الرياح والطاقة الشمسية بسبب قدرة النقل في المنطقة. في غرب تكساس، يستفيد مطورون آخرون لمراكز البيانات أيضًا من الطاقة غير المستخدمة من الرياح، بعيدًا عن مراكز الأحمال الرئيسية مثل دالاس وهيوستون، من خلال إقامة مستودعات عملاقة تحتوي على حواسيب متطورة ونظام تبريد عالي الطاقة بالقرب من الطاقة الزائدة.
واحد من مطوري مراكز البيانات الذين يستخدمون الطاقة المتجددة المهدرة في تكساس هو IREN. تمتلك الشركة وتدير مرافق مصممة لتعدين البيتكوين والذكاء الاصطناعي. وقد طورت منشأة تبلغ طاقتها 7.5 غيغاواط في تشيلدرز وبدأت مشروع مركز بيانات بقدرة 1.4 غيغاواط في سويت ووتر.

تشتري IREN الطاقة من خلال سوق الجملة التابعة للشبكة في الولايات المتحدة خلال أي فترات زيادة العرض، كما يقول كينت درابر، المسؤول التجاري الرئيسي في الشركة، وتقلل من استهلاكها عند ارتفاع الأسعار. وتستطيع القيام بذلك عن طريق إيقاف حواسيبها وتقليل الطلب على الطاقة من مراكز بياناتها.
ولكن التقييد قضية تتواجد في جميع أنحاء العالم، يقول بليزير، من أوكلاهوما، نورث داكوتا، ساوث داكوتا، كاليفورنيا وأريزونا في الولايات المتحدة، إلى أيرلندا الشمالية، ألمانيا، البرتغال وأستراليا.
“في أي مكان يوجد تطوير ضخم لطاقة متجددة، ستجد ذلك،” يقول بليزير.
في تحليل مارس، أفادت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية أن تقليص طاقة الشمس والرياح في كاليفورنيا في تزايد. في عام 2024، قام مشغل الشبكة في معظم كاليفورنيا بتقليص 3.4 مليون ميغاوات ساعة من إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية، بزيادة تصل إلى 29 بالمائة مقارنة بمقدار الكهرباء التي تم تقليصها في عام 2023.
قدرت تقرير لسولونا، استنادًا إلى بيانات من منظمات النقل الإقليمية ومشغلي الأنظمة المستقلة، أنه في نهاية عام 2021 كان هناك 14.9 تيرAWATT ساعة من توليد الرياح والشمس تم تقليصه، أو ما يعادل 610 مليون دولار من الإيرادات المفقودة. كانت الكهرباء المتجددة المهدرة في عام 2021 كافية لتزويد 1.3 مليون أسرة بالطاقة لمدة عام، حسبما وجدت التقرير.
كيف تستخدم سولونا الطاقة المهدرة؟
تعاقدت الشركة مع مراكز بياناتها في محطات الطاقة المتجددة ووقعت اتفاقية شراء الطاقة مع المصنع للحصول على جزء من طاقته. بهذه الطريقة، يمكن للمنتج تلبية التزاماته الأخرى، مثل الشبكة. كانت العقود في السابق لمدّة نحو خمس سنوات، ولكن الآن متوسطها حوالي عشر.
تسمح استراتيجية سولونا “خلف العداد” للشركة بالحصول على الطاقة بطرق عدة. يمكن لمسؤوليها شرائها مباشرة من المصدر بسعر ثابت منخفض. إنها أسعار رخيصة حيث سيتم إهدار الطاقة خلاف ذلك. أو يمكن أن تستخدم سولونا الطاقة السلبية، من خلال دفع ثمن الإلكترونات مباشرة من مزرعة الرياح التي كانت ستُباع لشبكة الطاقة. كملاذ أخير، يمكنهم شراء الطاقة مباشرة من الشبكة. (إنها خيار أقل مثالية لأنه بالنظر إلى تكوين الشبكة، تكون مزيج من مصادر متجددة ووقود أحفوري.)
لقد أدى هذا النهج في توليد الطاقة الموزعة إلى تحقيق سولونا بعض من أدنى الأسعار التي شهدتها مراكز البيانات من هذا النوع، يقول بليزير، وحصلت على حوالي 75٪ من طاقتها من مصادر خضراء.
بسبب الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة، تواجه الشبكات تحديًا في كيفية الحفاظ على الاستقرار والموثوقية حيث تصبح أكثر اعتمادًا على مصادر الطاقة المتغيرة. أدت تقنيات تخزين البطاريات إلى مساهمات ذات مغزى ولكن لا تزال تعمل على التوسع وتحديث خطوط النقل يأخذ وقتًا طويلاً.
ترى سولونا مراكز بياناتها ذات الحمولة المرنة كحل. يمكن لمراكز البيانات تقليل عملياتها الحاسوبية عند الحاجة للطاقة وتكثيفها عندما تتوافر طاقة زائدة.
“لقد أصبحنا شبه بطارية،” يقول بليزير. “أحب أن أقول إن الحوسبة أفضل بطارية من أنظمة البطاريات.”