深入：现场电池如何加速数据中心电网连接

电池储能系统已常规部署于数据中心的不间断电源应用中，但当前的市场状况正推动新的部署需求和策略。Blathnaid O'Dea向业内人士了解了诸如"自带容量"和"灵活电网连接"等日益流行的做法，以及为何电池能够提供燃气轮机所无法实现的、超越通电速度的服务。

通电速度是数据中心开发商最重要的先决条件。建造一个数据中心平均需要12至24个月，而确保接入电网的时间可能长达三倍。

"在当今市场，数据中心等高需求应用的电力解决方案所需的时间表，在几年前是不可想象的，"总部位于密苏里州的工程、采购和施工公司Burns & McDonnell储能集团工程总监Josh Tucker表示。"为了满足这种对速度的需求，现场发电能力和用户侧配电正成为标准考量。"

通过BYOC计划，数据中心通过购电协议、虚拟电厂或现场资源直接采购满足固定服务要求所需的清洁储能容量。

"我们认为'自带容量'趋势是对数据中心市场主要驱动因素——即速度——的直接回应，"Burns & McDonnell现场电力总监Justin Gruetzner表示。"开发商无法承受等待数年才能接入电网。"

决定性因素

Gruetzner认为，数据中心正通过自有的用户侧发电来加速电力输送。电池在支持可靠性方面发挥着关键作用，因其能够几乎瞬时地增加或减少出力并在发电与负载之间转换，通过提供旋转备用以管理负载波动。电池储能系统（BESS）还可以提供冗余、支持UPS需求、提供黑启动功能并实现峰值削减能力。

"即使开发商能够确保可行的电网连接路径，电池也可能成为获得最终批准的关键，"Tucker说。"我们遇到过这样的情况：电网在一年中的大部分时间都能支持设施的负载，但在少数高峰时段却力不从心。在这些情况下，安装现场BESS来弥补这一小部分缺口，可能成为互联获批的决定性因素。"

Gruetzner和Tucker认为BYOC趋势没有任何放缓的迹象。

"展望未来，我们相信这一趋势只会增长，"Tucker告诉媒体。"新数据中心，尤其是那些支持人工智能的数据中心，巨大且快速的电力需求将继续需要创新的电力方法。只要上市速度仍然是首要任务，现场电池将成为数据中心开发商不可或缺的工具，无论他们是在建设孤岛微电网，还是为了确保更快地接入主电网。"

灵活性是关键

灵活电网连接是加快获得电力过程的另一种方式。总部位于加利福尼亚州的电网条件分析编排软件提供商Camus Energy将FGC定义为一种规划和审批路径。它不应被误认为是需求响应方案，后者是在电网连接之后才发挥作用。FGC本质上是公用事业公司与开发商之间的折衷方案。它们允许开发商通过同意在电网压力期间灵活运行来使用更多容量。这是公用事业公司可能同意电网连接的另一个原因。

Camus于2025年12月发布的、由谷歌资助的白皮书《灵活数据中心：更快、更经济的电力获取路径》表明，通过将BYOC安排与FGC相结合，数据中心可以将电网连接的等待时间缩短三至五年。

"这些机制共同取代了传统的'先建设，后连接'模式，采用了一种不同的方法：现在就连接，在电网受限的时段灵活运行，"该白皮书指出。"这种方法使数据中心对快速获取电力的需求与公用事业公司或独立系统运营商维持可靠性和确保可负担性的义务相一致。灵活连接解决了输电瓶颈，而BYOC解决了发电瓶颈。"

作者们使用系统、公用事业和站点级建模，将他们的方法应用于PJM一家公用事业公司辖区内六个真实候选站点进行了测试。除了Camus，该研究还得到了普林斯顿大学Zero Lab团队和软件公司Encoord的投入。

据作者称，这是第一项公开可用的研究，结合了真实的公用事业输电系统数据、系统级容量扩展建模和站点级容量优化，以评估灵活性如何加速数据中心互联。

该报告的主要作者之一Steven Brisley解释说，所展示的方法提供了一个可重复的蓝图，任何公用事业公司都可以使用现有工具和数据用于新负荷研究。

他相信，监管机构和公用事业公司将在2026年接受灵活性，因为"对速度的需求短期内不会消失"。Brisley和他的合著者已经开始与公用事业和开发商合作伙伴，为几个真实世界的数据中心站点开展灵活互联规划研究。

先行者

一些公用事业公司，如俄勒冈州的波特兰通用电气公司，已经实施了带电池的FGC和BYOC模式。例如，为了在俄勒冈州一个以半导体制造闻名的地区加快Hillsboro数据中心的交付，PGE与其开发商Aligned和电池专业公司Calibrant合作，制定了一个各方都适用的折衷方案。

"当我们开始与Aligned合作时，我们研究了不同的灵活选项。考虑到他们的位置、电网情况以及他们的计划，最终的最佳方案是这个30MW/60MWh的电池解决方案，"PGE商业能源产品高级经理Isaac Barrow说。

"我们能够为他们的电池建模，优化电池的选址，向他们提出一个方案，说如果你们建这个，我们可以提供这样的加速，即互联，最终他们推进了，签了合同，那个电池现在正在积极开发中。"

Barrow说，该电池计划于2027年完工，PGE现在正将这种灵活性方法用于其所有大负荷客户。

"我们确实已将电池作为公用事业资产纳入我们的系统，"Barrow补充道。"这是一个典型的公用事业问题，即峰值非常高，因此你必须为峰值而建设。你可以利用灵活资源来减少峰值，这样你就可以服务更多的基荷，并使整个系统运行更高效。"

在俄勒冈州的公用事业公司接入大负荷之前，它会进行系统影响研究，然后是设施和灵活性研究。整个研究过程通常需要四到六个月。Barrow解释说，正是在设施和灵活性过程中，他们才研究哪种灵活解决方案最合适。该解决方案既需要在客户的能力和意愿范围内，也需要符合公用事业公司的电网需求以及在该特定位置满足系统内客户需求的能力。"这是一个定制的研究过程，我们目前正在为Hillsboro集群，即Hillsboro数据中心区域的下一轮扩建，积极开展这一过程，"他告诉《光伏》杂志。

Barrow表示，PGE电网连接的平均等待时间取决于建设类型及其在网络中的位置。"我们非常努力地确保我们的时间表与他们的施工时间表相匹配，"他在谈到与数据中心客户的谈判时表示，并补充说："这并不总是完美契合，但我们意识到上市速度对该行业非常重要。"

电力伙伴关系

公用事业公司和数据中心开发商似乎经常在电网空间问题上争执不下，但Barrow不同意这种看法。"我绝对不会把我们与数据中心客户的关系描述为对抗性的。我不认为我们彼此对立。我更倾向于将其视为一种合作机会。"

尽管PGE接受了FGC模式，但Brisley表示，一些公用事业公司和开发商质疑FGC和BYOC方法能否足够快速且一致地采用，以满足行业的近期需求。"许多人喜欢这个概念，但认为监管不确定性、工具差距以及公用事业公司历来缓慢的变革步伐是障碍。"

非营利组织PowerLines（致力于推动公用事业监管现代化）的创始人兼执行董事Charles Hua表示，数据中心可以发挥积极作用，但这需要监管机构和公用事业公司"加紧努力"。Hua解释说，新的电力需求来源可以提高可负担性，但前提是公用事业公司利用它们来提高电网效率，并将系统成本分摊给更多的用户，从而降低所有用户的单位电价。

Hua声称，当前的监管模式并没有激励公用事业公司优先考虑电网效率。正如Burns & McDonnell的Tucker所指出的，如今的超大规模AI数据中心开发商优先考虑的是通电速度和低成本的便捷解决方案。这包括以BYOC和FGC模式存在的BESS，但也包括燃气轮机。

"归根结底，在发电方面，真的就是能获得什么就获得什么，"他说。

然而，Tucker认为，对BESS的长期需求将保持强劲，因为它解决了燃气轮机无法解决的问题——像PGE这样的公用事业公司需要解决的问题。

"BESS提供了单独的热力发电无法提供的关键辅助服务和可靠性服务，"Tucker说，并补充道："电池提供瞬时响应以实现负载平滑，这对电力密集型AI应用至关重要。"Tucker认为储能系统是数据中心所需的大规模UPS系统中唯一可行的技术。他解释说，BESS可以提供必要的电网平衡服务，这是寻求电网连接的设施获得互联许可所需要的。

并非竞争

"最终，我们不认为这是电池与燃气轮机之间的竞争，而是对多元化电力组合的需求。"Tucker表示，最具韧性和最有效的解决方案将依赖于多种技术的组合，未来可能是将用于基础电力的现场燃气发电与处理可靠性、负荷跟踪和电网支持的BESS组件配对的混合解决方案。"这种方法既能实现上市速度，又能满足这些关键设施所需的复杂电能质量，"他解释说。

他在Burns & McDonnell的同事Gruetzner也认同混合解决方案最有可能成为未来市场的模式。"现实情况是，太阳能或风能需要大量土地来满足大型设施全天候的电力需求，这对于将其作为实现清洁能源目标的唯一策略来说是一个重大障碍，"他说。

虽然为数据中心及其相关电力需求获取土地发生在电网连接阶段之前，但这是一个同样复杂的过程。Jeremy Solomon是Learnewable的总裁兼创始人，该公司提供基于人工智能的工具，供开发商评估与可再生能源开发相关的风险。

Learnewable最近增加了一个面向数据中心开发商的板块，以便他们能够更容易地加快开发并增加现场可再生能源发电。

Solomon表示，公司是应需求才增加了数据中心情报工具。Learnewable的软件从互联网（从社交媒体平台到法律文件）抓取数据，收集并整理关于潜在反对者、社会风险、社区支持、许可规则、有影响力的利益相关者等变量的相关公开可用数据。

"我们与一位心理学家合作开发了这个工具，"Solomon说，并补充说，精细的数据有助于开发商更好地与当地社区沟通并解决他们的担忧，而不是置之不理。

热电池初创公司ExoWatt也针对土地限制问题推出了自己的应对方案。ExoRise作为数据中心的交钥匙解决方案推向市场，该方案集成了公司的热电池系统P3。ExoWatt的首席数据中心官Nic Bustamante表示，该团队已经看到超大规模数据中心和公用事业公司对这款新产品表现出浓厚兴趣。

ExoWatt的储热电池

"对于我们在美国市场来说，这是一个非常及时的供应，"他告诉媒体，并补充说公司正考虑在太阳辐照度高的地方部署该解决方案。该公司目前正在进行一个试点项目，预计于2026年底完成。

Bustamante表示，使用热储能技术是ExoWatt的一个关键卖点。

"我们认为我们的电池，作为热电池，在大型公用事业储能应用中极具竞争力。我们制造的电池旨在使其使用寿命与P3箱体本身的完整生命周期相匹配，"他说，并认为在传统数据中心环境中，由于循环频繁，热电池比锂离子电池具有更长的使用寿命。

Bustamante补充说，在土地价值更高、空间稀缺的郊区，将太阳能等发电设施与数据中心设在同一地点是困难的。他说，历史上，数据中心大多选择将可再生能源接入电网以抵消其排放，但对于选择带P3电池的ExoRise系统的开发商来说，原生使用太阳能是可能的。在这种情况下，数据中心可以直接连接到该系统。但Bustamante表示，更广泛使用的抵消模式也是可行的。

"市场一直要求的不仅仅是电力供应土地，甚至不仅仅是建筑外壳。他们希望看到交钥匙设施的交付，"Bustamante说。

Solomon表示，他从这种数据驱动的方法中看到了有希望的结果。虽然Learnewable的数据中心情报工具是新的，但他看到，即使是最初最激烈的当地反对者，也可能被说服，相信可再生能源项目是可行的。他希望可再生能源供电的数据中心也能被归入这一类。

目前，100%可再生能源供电的数据中心还很罕见。Burns & McDonnell的Gruetzner表示，土地稀缺问题加上对通电速度的需求意味着他们看到未来的趋势是混合电力策略。

"这不是关于单一的解决方案，而是关于智能地结合现场发电、可再生能源、电池储能和电网资源，"Gruetzner说。

（素材来自：Burns & McDonnell 全球储能网、新能源网综合）