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数据中心永利皇宫app官网性——能够在可再生能源发电量较高或价格较低时将工作负载转移到一天中的不同时间——是解决能源消耗不断上升问题的一种方法。一项新的研究发现，永利皇宫app官网性总是会降低成本。但环境影响取决于当地电网，永利皇宫app官网性有时甚至会增加排放。
美国数据中心的能耗约为占国内用电量的4.4%2023 年。能源部预计该数字将到 2030 年将增加到 7% 到 12%.
根据，数据中心电力需求的增长很大程度上是由人工智能和云计算推动的麻省理工斯隆管理学院应用经济学教授。 “这些技术具有变革性，但它们也给电网带来了巨大的压力，”他说。 “这引发了我们如何管理需求以及我们的电力系统是否能够以可靠和可持续的方式跟上步伐的重大问题。”
与胡安·森加和沉王，麻省理工学院能源与环境政策研究中心的博士后，Knittel 分析了数据中心内的运营永利皇宫app官网性影响成本和排放。他们发现，当可再生能源发电量较高或价格较低时，永利皇宫app官网地将工作量转移到一天中的不同时间总是可以降低成本。然而，环境影响取决于当地电网的代际组合，永利皇宫app官网性有时甚至会增加排放。
永利皇宫app官网性降低成本，但不一定降低排放
研究人员运行了一个模型，对德克萨斯电网、大西洋中部电网和西部互联这三个区域能源电网进行了比较，预计到 2030 年，这三个电网将满足数据中心 80% 以上的需求。他们测量了两个因素对经济和环境的影响：一个中心可以在 24 小时内转移工作量的程度，以及可以转移的工作比例。
他们发现与不支持永利皇宫app官网工作负载的网格相比，永利皇宫app官网工作负载普遍可以节省成本，减少幅度从西部互连网的约 2% 到德克萨斯州电网的 5% 不等。随着永利皇宫app官网工作份额的增加，成本节省可以增加，尽管这种方法的回报递减。
“一开始，很容易将负载转移到发电成本最便宜的时间，因此可以赚很多钱，”Senga 说。 “但当你用完这些最初的廉价选择时，想要获得好处就变得更加困难。”
在环境方面，永利皇宫app官网性可以带来对可再生能源基础设施的投资：当需求转移到一天中可再生能源活跃的时段时，该基础设施的价值就会增加。具体来说，研究人员表明，永利皇宫app官网性可以刺激大西洋中部和西部互联的太阳能投资，同时推动德克萨斯州的风能投资。 （这些差异取决于每个地区风和阳光的相对丰富程度。）
还永利皇宫app官网性并不总是能减少排放。在德克萨斯州，风能和太阳能约占电网预计能源结构的一半，研究人员发现永利皇宫app官网的工作负载可导致排放量减少高达 40%。在另外两个地区，煤炭和天然气在电网中所占比例较大，永利皇宫app官网的运营导致增加排放量高达 3%。
“发生这种情况是因为我们的模型正在针对成本进行优化，这意味着所进行的投资数量以及运营不同类型发电机的成本，无论是可再生能源、天然气发电厂、燃煤发电厂、核电厂，凡是您能想到的发电厂，”Senga 说。 “因此，虽然在某些情况下将数据中心需求转移到可再生能源具有成本效益，但有时这种需求转移反而会招募更稳定的基本负荷化石电厂。这仅取决于可再生能源和化石发电的基本经济原理。”
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从第一天起就融入永利皇宫app官网性
这项研究表明，从事数据中心建设业务的公司应该从一开始就进行永利皇宫app官网性设计，因为这是一条有保证的节省途径。
某些类型的工作本质上比其他类型的工作更永利皇宫app官网 - 例如，训练 AI 模型比处理 AI 查询更容易改变。因此，永利皇宫app官网的数据中心设计可能需要跨数据中心的流程协调平衡，通过查看每个位置所做的工作类型来最大限度地提高永利皇宫app官网性。
对于同时追求减排目标的公司来说，永利皇宫app官网性至关重要，但其本身还不够。区域发电来源的组合及其基础经济将最终决定永利皇宫app官网性是否会产生环境效益。
“我们没有确切的数字，但在我们的模拟数值结果中，我们需要约 50% 的可再生能源渗透率才能看到较低的排放量，”王说。 “如果低于这个值，那么化石发电就是主导系统，排放量可能会增加，即使有更大的永利皇宫app官网性。”
研究人员写道，预计未来几年数据中心消耗的电力比例将不断增加，公司和州政府可能会从共同管理需求中受益。如果协调得当，永利皇宫app官网性可以鼓励可再生能源的使用和投资，减少排放，同时为数据中心运营商节省大量成本。但这个结果不会自行显现。
“这里的教训是，数据中心运营从一开始就必须具备永利皇宫app官网性，并且必须与清洁能源的强有力政策支持相结合，”Knittel 说。 “如果公司和政策制定者共同努力，永利皇宫app官网性可以降低成本并加速可再生能源的投资。但如果没有这种协调，我们就有可能锁定更多的化石发电，而不是转向更绿色的基础设施。”
阅读论文：永利皇宫app官网的数据中心和电网：成本更低，排放更高？
本文基于 Christopher Knittel、Juan Senga 和 Shen Wang 的研究。克里斯托弗·尼特尔是麻省理工学院斯隆管理学院气候与可持续发展副院长兼能源经济学 George P. Shultz 教授。他还是麻省理工学院气候政策中心和能源与环境政策研究中心的教职主任。他的研究重点是产业组织、环境经济学和应用计量经济学。胡安·森加是麻省理工学院 CEEPR 和麻省理工学院气候政策中心的博士后研究员。他的工作重点是与能源转型相关的项目的定量建模和经济分析。沉王是麻省理工学院 CEEPR 的博士后。他的工作重点是电力资源规划、电力市场设计以及与能源转型相关的环境和能源政策。
