Energievretende datacenters kunnen de elektriciteitsnetten in het Midwesten onder druk zetten. Hoogspanningslijnen foto door Joe Raedle/Getty Images.
Zuidoost-Wisconsin en de omgeving van Chicago komen naar voren als belangrijke spelers in de explosie van nationale datacenters, met name met het geplande datacomplex van Microsoft ter waarde van 3,3 miljard dollar nabij Racine, Wisconsin.
Voorstanders van schone energie in de regio zeggen dat datacenters zowel een risico als een kans vormen, omdat ze grote druk kunnen uitoefenen op het elektriciteitsnet, de levensduur van kolencentrales kunnen verlengen en nieuwe aardgascentrales kunnen aanwakkeren, maar ook aanzienlijke investeringen in hernieuwbare energie kunnen faciliteren. Het energiebedrijf We Energies uit Wisconsin haalde bijvoorbeeld de vraag van datacenters aan in zijn recente verzoeken aan de Public Service Commission voor 1.300 MW aan nieuwe gasopwekking. Microsoft heeft intussen beloofd hernieuwbare energiebronnen in de staat te bouwen en tegelijkertijd waarschijnlijk de vraag naar nieuwe of voortgezette energie uit fossiele brandstoffen te creëren.
De organisatie Data Center Map toont meer dan honderd datacenters in de omgeving van Chicago en een handvol in het zuidoosten van Wisconsin, vaak gelegen op het terrein van voormalige kolencentrales of industriële activiteiten. Er wordt een datacenter gebouwd op het terrein van de gesloten kolencentrale van State Line, net over de grens van Chicago in Indiana. De datacenterontwikkelaar T5 heeft onlangs plannen aangekondigd voor vier tot zes datacenters met een totale capaciteit van 480 MW en een kostprijs van maar liefst $ 6 miljard in de stad Grayslake in Illinois, vlakbij de grens met Wisconsin, als aanvulling op de datacenters die het al in de regio exploiteert.
Virginia staat al lang bekend als ‘Data Center Alley’, waarbij volgens de Wall Street Journal ongeveer 70% van het wereldwijde internetverkeer via zijn servers loopt. Dominion Energy zei dat vanwege datacenters de vraag naar elektriciteit in Virginia zou kunnen verviervoudigen en 40% van de totale vraag in de staat in de komende 15 jaar zou kunnen vertegenwoordigen. Georgië en Tennessee hebben ook veel datacenterconstructies en speculaties gezien. Nutsbedrijven als TVA, Duke en Dominion hebben plannen aangekondigd om meer gascentrales te bouwen en kolencentrales langer open te houden in die regio, samen met de bouw van hernieuwbare energiebronnen.
Ondertussen zeggen sommige experts dat het gebied van de Grote Meren een steeds veelbelovender plek is voor datacenters vanwege het koelere klimaat dat de energievraag en de beschikbaarheid van water vermindert.
“Er is geen betere plek” voor datacenters dan het Upper Midwest, zei Josh Riedy, die hielp bij het ontwerpen van North Dakota’s eerste tier-three datacenter, verwijzend naar een datacenter met hoge betrouwbaarheid – op een schaal van één tot vier niveaus – dat omvat meerdere stroombronnen. Riedy richtte ook Thread op, een softwarebedrijf voor netwerkonderhoud dat volgens hem vooral nuttig is om aan de vraag naar datacenters te voldoen.
“Het Upper Midwest kan gegevens over de hele wereld exporteren”, zegt Riedy. We beginnen het tij te zien keren, dat is normaal.”
Groeiende belasting
Er zijn veel voorspellingen over de manier waarop datacenters – inclusief de datacenters die cryptocurrency verwerken en AI-applicaties draaien – de nationale energievraag zullen vergroten en een einde zullen maken aan een tijdperk van stagnerende belastinggroei.
Vorig jaar voorspelde de Federal Energy Regulatory Commission een belastinggroei van 4,7% in de komende vijf jaar, vergeleken met de 2,6% die eerder werd geschat voor een groei over vijf jaar. Datacenters “die zijn versterkt door de opkomst van kunstmatige intelligentie” zullen de komende vijf jaar tussen de 9 en 13 GW aan elektriciteit nodig hebben, volgens zeven casestudies die zijn geanalyseerd in een rapport uit december 2023 van het Clean Grid Initiative, waarin datacenters niet zijn opgenomen. schattingen voor regionale transmissieorganisaties van MISO of CAISO (Californië). Een rapport van McKinsey & Company voorspelde een totale vraag van datacenters van 35 GW in 2030.
De groei van de belasting door datacenters komt bovenop een verschuiving van fossiele brandstoffen naar elektrische verwarming, koeling en transport. Uit een rapport uit 2022 in opdracht van Clean Wisconsin en RENEW Wisconsin blijkt dat de groei van de vracht zou kunnen toenemen tot 166% van het niveau van 2022, omdat de elektrificatie van gebouwen en voertuigen nodig is om de staatsdoelen van een netto-nul-uitstoot in 2050 te halen.
“Alles, van datacenters tot productie, van AI tot cryptocurrency”, zegt Sam Dunaiski, uitvoerend directeur van RENEW Wisconsin. “Dit kunnen allemaal triggers zijn voor nieuwe lading, en het zou allemaal naar Wisconsin kunnen komen, hoewel het niet uniek is voor Wisconsin. Zaken als de productie van zonne-energie en batterijen komen online en hebben ironisch genoeg ook een nieuwe groei nodig. Wij denken dat de beste manier om aan die nieuwe belasting te voldoen, zowel ecologisch als economisch, het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en de daarbij behorende transmissie is. Dit is een geweldige kans voor een goedkope opleving van hernieuwbare energie in de staat.”
Samen met de vraag naar opwekking, zo merkte Riedy op, komt er behoefte aan netwerkupdates en veerkracht, die uiteindelijk het netwerk als geheel kunnen helpen.
“Als je een datacenter hebt gebouwd en ontworpen, weet je dat de aard ervan in veel opzichten fundamenteel anders is dan die van de meeste actieve structuren”, zegt Riedy. “Walmart gaat bijvoorbeeld stroom verbruiken, maar er zullen pieken zijn, en constante stroom is belangrijk, maar niet op de manier waarop dat voor een datacenter geldt. Met cryptomining of AI-modeltraining zie je machines de hele dag op bijna topprestaties draaien. Dat zorgt voor een soort spanning op de grid die weinig te vergelijken is.”
Microsoft en meer
De energieplannen van Microsoft zijn – net als veel details over het enorme dataproject – nog niet duidelijk, en de ambitieuze klimaatdoelstellingen van het bedrijf geven voorstanders hoop dat het bedrijf veel nieuwe duurzame opwekking ter plaatse of via stroomafnameovereenkomsten zal financieren. Het bedrijf heeft aangekondigd dat het in Wisconsin een zonnepaneel van 250 MW gaat bouwen.
Maar Microsoft zal waarschijnlijk ook stroom kopen van We Energies, wat de zorgen van voorstanders over nieuwe aardgasopwekking en tariefverhogingen voor vaste klanten zal aanwakkeren.
Het datacenter zal worden gevestigd op het uitgestrekte terrein tussen Milwaukee en Chicago, waar voorheen een enorme LCD-schermfabriek van het bedrijf Foxconn zou komen te staan. Dat plan werd herhaaldelijk teruggeschroefd en vervolgens geschrapt, ondanks economische problemen en lokale tegenstand.
Tom Content, uitvoerend directeur van de Citizens Utility Board, merkte op dat “Microsoft volgens de staatswet die voor Foxconn is aangenomen, in aanmerking komt voor gereduceerde marktgebaseerde elektriciteitstarieven. Ze zouden in principe betalen voor de transmissie en distributie, maar een deel van hun tarieven zou gewoon worden vastgesteld op het groothandelsmarkttarief, in plaats van op het retailbedrag dat klanten gewoonlijk betalen.
In februari diende een dochteronderneming van We Energies een plan in bij de Wisconsin Public Service Commission voor naar schatting $304 miljoen aan netwerkupgrades in verband met het Microsoft-project. Openbare accountants hebben een brief ingediend bij de commissie waarin zij melding maken van vrijstellingen die minder toezicht mogelijk maken omdat het project zich in een speciale technologiezone bevindt.
Het Microsoft-plan werd door president Joe Biden aangeprezen als een voorbeeld van nieuw leven ingeblazen investeringen in het Midwesten, maar het kreeg te maken met zorgen over het energie- en watergebruik ervan. Ondertussen heeft Microsoft wereldwijd te maken gehad met tegenslagen bij het bereiken van zijn klimaatdoelstellingen, deels vanwege de enorme vraag naar energie van kunstmatige-intelligentietoepassingen.
Kostenproblemen
Voorstanders zeggen dat nutsbedrijven datacenters kunnen gebruiken om meer investeringen te rechtvaardigen die hen een rendement opleveren, zelfs als dit niet noodzakelijkerwijs nodig is.
“We zijn bezorgd dat er een overinflatie van de verwachte vraag zou kunnen ontstaan om van deze trend te kunnen profiteren en als laatste poging meer gas te kunnen bouwen”, zegt Ciaran Gallagher, energie- en luchtmanager voor Clean Wisconsin.
‘Er is hier sprake van een soort hemel-is-dalen-scenario,’ beaamde Dunaiski. “Begin jaren 2000 zagen we dit met de groei van de vracht [projections] vooral rond het internet. Mensen dachten dat internet ervoor zou zorgen dat onze elektriciteitsproductie zou exploderen. Ze namen toe, maar er kwamen verbeteringen bij: de infrastructuur werd efficiënter en de software.”
Dat precedent roept vragen op over de haast om gasenergie uit te bouwen om aan de verwachte vraag te voldoen.
“Gas is geen steenkool, maar we moeten niet streven naar de op een na slechtste optie, voor het milieu of voor onze portemonnee,” vervolgde Dunaiski. “Als we deze gascentrales bouwen, zullen klanten er de komende twintig tot dertig jaar voor betalen.”
Gallagher merkte op dat de nieuwe regels van de EPA voor gascentrales nieuwe gasinvesteringen nog twijfelachtiger maken.
“Alle gascentrales die in Wisconsin en in het hele land worden voorgesteld in verband met deze vraag van datacenters zullen aan deze normen moeten voldoen, en tegen 2032 ofwel niet zo vaak meer draaien, ofwel de uitstoot van broeikasgassen met 90% verminderen door het afvangen en opslaan van koolstof, of koolstofarme waterstof,” zei Gallagher. “Dat roept de vraag op: is het het prijskaartje waard om deze gascentrales te bouwen die gestrande activa kunnen worden of extra geld moeten uitgeven om aan deze regels te voldoen?”
Het gebruik van bestaande hernieuwbare energiebronnen of kernenergie zonder uitstoot om datacenters van stroom te voorzien, kan ook gevolgen hebben voor klanten. Content merkte op dat deze strategie “de doelstellingen voor het koolstofarm maken van de technologiebedrijven en de betrouwbaarheidsbehoeften van het datacenter verwezenlijkt. Maar dan neem je het volledig afgeschreven, grotendeels afbetaalde bezit in de boeken van nutsbedrijven en laat je het een of twee klanten bedienen, en dan zullen de nutsbedrijven dat moeten aanvullen met een combinatie van aardgas, zonne-energie, opslag, windenergie of toekomstige kernenergie om de rest van de klanten te bedienen.”
“Iedereen denkt eraan hoe we dit gaan aanpakken op een manier die ervoor zorgt dat we geen nee zeggen tegen economische ontwikkeling, maar dat we de energiekosten niet onbetaalbaar maken”, aldus Content, erop wijzend dat datacenters een belangrijk onderwerp zijn geweest. van discussie onder de National Association of State Utility Consumer Advocates – onder meer op de conferentie van de organisatie in Madison in juni.
“Verschillende staten proberen verschillende benaderingen”, aldus Content. “Er wordt gesproken over het veranderen van de manier waarop de energiekosten worden verdeeld – momenteel over woningen, industrie en handel – en over het in vier delen verdelen ervan, waarbij datacenters hun eigen entiteit worden. Technologiebedrijven steken veel geld in de ontwikkeling van deze dingen. Zij hebben de middelen om een krachtige bijdrage te leveren aan deze projecten.”
Hernieuwbare kansen
Gallagher benadrukte dat voorstanders van hernieuwbare energie niet tegen datacenters zijn.
“Wij denken dat datacenters en de economische ontwikkeling die ze kunnen bewerkstelligen niet in strijd zijn met milieubescherming en klimaatmitigatie”, zei ze. “Dit kan een koolstofarme industrie zijn, maar alleen als er nieuwe, aanvullende hernieuwbare energiebronnen worden gebouwd om in alle of de meeste van hun behoeften te voorzien. Wij denken dat dit haalbaar is als hernieuwbare energiebronnen qua kosten concurrerend zijn met gas, en het combineren van hernieuwbare energiebronnen met opslag het soort betrouwbaarheid kan bieden dat deze datacenters nodig hebben.”
Riedy beschouwt hernieuwbare energiebronnen en gas als een noodzakelijke mix om datacenters van brandstof te voorzien. Hoewel de wisselvalligheid van hernieuwbare energiebronnen als een barrière kan worden gezien, zegt hij dat hernieuwbare energiebronnen feitelijk een unieke rol kunnen spelen bij het stimuleren van datacenters – vooral in het Midwesten.
“Op het heetst van de dag ben je aan het bezorgen, dus afwisselend [energy] bronnen om pieken te voorkomen en de kosten van het inschakelen van die apparatuur te normaliseren, zijn erg belangrijk”, aldus Riedy. “Het leidt tot een verandering in het denken over waar datacenters moeten worden geplaatst, wat spreekt tot Wisconsin, de Dakota’s.
“De oude manier om dingen te doen was het opwekken van energie op één plek en deze over duizenden kilometers verspreiden. Wat datacenters begrijpen met hun onverzadigbare en constante behoefte aan stroom, is dat ze logischer zijn geplaatst bij de energieopwekking, zodat u die daluren kunt kopen om die belasting consistent te behouden. Omdat zon en wind overproductie veroorzaken [at certain times]Als je die onevenwichtigheid kunt benutten, is het een beetje een win-winsituatie.”
Dit artikel verscheen voor het eerst op Energy News Network en is hier opnieuw gepubliceerd onder een Creative Commons-licentie.
Het bericht Datacenters bieden energierisico’s en zijn veelbelovend, waarbij het Midwesten steeds meer in het vizier komt te staan verscheen voor het eerst op Minnesota Reformer.
