美国Fervo能源公司近期发布的《增强型地热系统支持数据中心集群全天候供电需求》白皮书,系统分析了未来人工智能产业发展所面临的能源供应挑战、增强型地热系统的特有优势、犹他州建设以增强型地热系统实现供电的数据中心集群的核心竞争力、以及Fervo能源公司的项目开发规划等。中国地质调查局地学文献中心通过解读研究形成如下认识:
一是人工智能产业的快速发展面临严峻的能源供给挑战,即使保守预测,作为其核心设施的数据中心的电力需求的增长速度也将超过新增发电设施的上线速度。这导致人工智能产业的成本与能源成本趋同,其可持续发展受到能源供应丰度的严重制约。
二是部分开发者选择核能和天然气为数据中心供电,但这些能源存在可用性有限、建设周期长、供应链受限等问题。相比之下,增强型地热系统是唯一可靠、经济且清洁的能源解决方案,具有多重优势:高可靠性,能够提供全天候的稳定电力;规模经济显著,发电成本将随项目规模的扩大而降低。
三是近年来增强型地热系统不断取得突破性进展。在产业化部署层面,Fervo能源公司的Project Red项目于2023年实现了全球首个商业化增强型地热双井系统发电;目前正在建设的500兆瓦Cape Station地热发电项目,计划2026年交付100兆瓦,2028年再交付400兆瓦。在资源潜力评估方面,美国地质调查局研究显示,美国22个州具备足够的增强型地热系统资源潜力,可支持10吉瓦级的数据中心集群。
四是犹他州凭借其核心竞争力,成为以增强型地热系统实现供电的数据中心集群的最佳候选场地。该州地热资源禀赋丰富且开发基础雄厚,拥有美国能源部FORGE计划研究设施、3座运营中的地热发电厂、以及Fervo能源公司拥有的全球最大规模增强型地热系统开发项目Cape Station。此外,该州政策与商业环境优越,具有高效的项目审批流程、良好的投资政策和公私合作模式,且基础设施完善,Meta、Oracle等科技巨头在此布局了吉瓦级数据中心集群,Interstate-15光纤走廊提供了低延迟连接,且可依托成熟的油气行业供应链来降低开发成本等。
五是Fervo能源公司计划以Cape Station项目为核心,分三个阶段开发为数据中心集群提供电力,即2029年实现500兆瓦电力输出,2030年扩展至2吉瓦,2035年达到10吉瓦。经标准化设计的项目将由多个50兆瓦模块组成,使项目从钻井到交付仅需18个月,并且随着技术成熟,开发建设成本和时间将进一步降低。
六是增强型地热系统与数据中心的结合模式,不仅能为美国人工智能产业提供可靠、清洁的本土能源,强化其在全球人工智能领域的技术领先地位,也为全球能源转型与数字经济协同发展提供了可复制的范本。
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