AI 数据中心: 电池业预计迎来爆发式增长
数据中心的电力供应基础设施问题正在获得新的关注。问题已不再仅仅是电力供应的可及性，而是其稳定、快速和本地化的供应，尤其当数据中心需要极短时间内承担高负荷时。此处存在两种相互作用的发展：包括人工智能工作负载在内的数据中心的全球扩张，以及使能源存储更具经济吸引力的电力市场改革。
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引言
日益增长的数据中心需求，特别是由于 KI-Workloads, ，正在导致对能源基础设施的重新评估。挑战不仅在于所需电力的数量，还在于稳定、快速和本地化供应的能力。这恰逢 电力市场改革使能源存储更具经济吸引力.
对储能的需求
数据中心并非均匀增长，而是集中在少数几个节点。在那里，电网建设成为瓶颈。国际能源署（IEA）预测 国际能源署（IEA）预测, ，到 2030 年，数据中心的全球电力消耗将增至约 945 TWh，与现在相比翻一番。这种增长是爆炸性的，因为它发生在局部区域，并将电网推向其连接极限。欧洲也存在类似的问题：日益增长的数据中心负荷往往遇到自由电网容量不足的情况，这加剧了系统规划的难度。弗吉尼亚州就提供了一个具体的例子，该州被 Dominion Energy 称为世界上最大的数据中心市场 ，其中一些大客户正在大力推动需求。这对电网运营商来说是风险管理。NERC 描述了“新兴的大型负荷” NERC 描述“新兴的大型负荷”, ，包括数据中心，这对规划、连接流程和系统稳定性提出了新的挑战。一旦负荷大到足以影响电网动态，储能就变得有趣起来。它们不仅作为附加项，更是削峰填谷、平滑过渡和赢得停电反应时间的工具。
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人工智能数据中心的能源需求推动了对高性能电池储能的强劲需求。
数据中心的电池
在传统上，数据中心的电池充当 USV-Systeme, ，在发电机接管之前提供短期电力缓冲。改变的是规模和使用逻辑。运营商越来越多地用锂离子解决方案取代 VRLA 铅酸电池，因为它们寿命更长、占用空间更小、维护需求更少，并且更适合现代电力电子设备。在数据中心部署锂离子 UPS 已经成为现实，正如 数据中心锂离子 UPS 的普及 是现实，正如 Uptime Institute bestätigt. 关键的第二步是电池系统变得“与电网互动”。微软描述了其自身进行的测试，其中 UPS 电池在正常运行时提供电网支持服务. 。这在技术上是可行的： Eaton beschreibt, ，现代 UPS 如何通过合适的控制器与电网并行控制电池能量，包括需求响应，而无需将数据中心与电网断开。像 Digital Realty und Enel X 这样的主机托管提供商也致力于利用集成的 UPS 电池进行电网平衡服务。这样做是因为在日常运营中，负荷峰值和电网限制就像第二个可用性问题一样。不仅是故障成本高昂，功率限制、连接限制和昂贵的峰值功率费率对企业的运营也会产生明显影响。
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现代数据中心将电池直接集成到服务器机架中，以确保不间断的电源供应。
中国的角色
Reuters beschreibt den aktuellen Schub in China 这是全球数据中心建设以及使电力存储更具盈利能力的电力市场改革的结合。中国企业可能会在 2025 年将其用于固定式能源存储的锂离子电池的全球供应量提高 75%。中国在 2025 年将已出口超过 650 亿美元的储能和电动汽车电池。与此同时，中国也在国家层面采取行动： 中国政府报道 称，国家发展改革委和国家能源局计划到 2027 年实现“新型储能”装机容量超过 1.8 亿千瓦，并带动约 2500 亿元的项目投资。 Reuters hat diese Zielgröße ebenfalls aufgegriffen. 这些改革不仅促进了产能，也改变了市场逻辑。新的能源项目应更多地通过市场化拍卖而非固定购电条件进行，这增加了储能的运行时间。 洛矶山研究所描述, ，市场导向的电力市场交易正在扩展，从而增加了价格波动性和对灵活性的新需求。储能正好提供了这种灵活性——分钟级备用、频率支持、削峰填谷、太阳能过剩电量移出。这样，市场改革就遇到了数据中心的现实。
电网方面的发展
压力不仅仅来自人工智能。 IEA erwartet, ，预计 2025 年全球电力需求平均增长 3.3%，2026 年增长 3.7%，其中数据中心被明确列为驱动因素。对于美国来说， EIA den Speicherausbau greifbar: 2024 年新增了 10.3 GW 的公用事业级电池储能，预计 2025 年 EIA 将新增 18.2 GW 的电池储能容量——创纪录的一年。同一机构估计，截至 2024 年底，美国的公用事业级电池总容量超过 26 GW. 这些数字描述了一种新的电网“基础层”：可再生能源波动，电网老化，大型负荷在局部区域增长——而电池正在成为最快部署的灵活性选项，前提是许可和连接能够跟上。就像连接规则如今是如何成为政治技术一样，爱尔兰就有明证：监管机构 CRU 发布了 "Large Energy Users Connection Policy" ，重新规范了数据中心连接的流程。法律摘要表明，最迟到 2026 年 3 月 31 日，应发布流程和最低要求，包括申请人发电或储能的预期性能/可用性。这就是“电网规模”和“户内”汇合的点：储能设备要么位于电网、变电站、太阳能公园旁边——要么直接位于 IT 设备旁边，其规则可以成为连接的先决条件。
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大型电池储能系统在稳定电网和整合可再生能源以满足数据中心日益增长的能源需求方面发挥着至关重要的作用。
实际意义
如今规划数据中心，就像规划第二个选址一样，需要合同、技术和安全证明，而这些在几年前还只是“锦上添花”。在采购方面，我们看到越来越多的太阳能加储能项目，因为电池可以提高项目的经济性和电网兼容性。 Amazon nennt zum Beispiel Projekte, ，将太阳能与电池储能相结合，并估计这些联合开发项目在十个项目中的电池储能容量约为 1.5 GW。在运营方面，“与电网互动”变得更加现实，一旦提供商能够合规、安全地运行其电池。 UL beschreibt UL 9540A 作为为储能电池系统 (BESS) 制定防火和施工规范的测试方法。 NFPA beschreibt NFPA 855 作为固定式能源存储系统安装的标准和风险缓解框架。这样，储能就不再只是 kWh 和 MW 的问题，而是关于间距、防火分区、探测、灭火方案和证明——也就是那些能在现实中加速或阻止项目的“纸面工作”。电池业的爆发式增长并非因为电池“很酷”，而是因为电网、市场和数据中心预算同时朝着同一个方向施压。