算力需求激增，数据中心能源困境凸显
在生成式人工智能蓬勃发展的当下，社会对计算能力的需求呈爆发式增长。这一趋势直接推动了数据中心建设的热潮，数据中心作为承载大量服务器的关键基础设施，肩负着支撑各类人工智能应用和数据处理的重任。
然而，数据中心向来以能耗巨大而闻名，其运行过程中需要消耗大量电力，这不仅给电网带来了沉重的负担，还引发了人们对电力成本不断攀升的深切担忧。寻找可靠且环保的替代能源，成为数据中心行业亟待解决的关键问题，而绿色氢能正是在这样的背景下进入了人们的视野。
绿氢：数据中心绿色算力的希望之光
绿氢的产生方式十分独特，它通过电解过程获得。在这一过程中，太阳能或风能等可再生能源产生的电能被用来将水分子分解，最终生成绿色氢。与传统依赖化石燃料生产氢气的方式不同，绿色氢在生产过程中不会产生碳排放，唯一的副产品是氧气，这使得它成为一种极为清洁的能源。
对于数据中心而言，稳定且可扩展的能源供应是保障服务器高效运行的基础，而绿氢恰好能够满足这一需求。
一方面，它可以为数据中心提供持续稳定的电力，确保服务器在各种情况下都能正常运转，从而维持数据中心的算力稳定；另一方面，其可再生和清洁的特性，使得数据中心在使用绿色氢作为能源时，能够显著降低碳排放，朝着绿色算力的目标迈进。
微软等科技巨头已经敏锐地捕捉到了绿色氢的潜力，率先在其数据中心测试氢燃料电池，还有众多公司将氢纳入长期清洁能源战略，期望借助绿氢实现数据中心的绿色转型，提升算力的可持续性。
与太阳能、风能等间歇性能源不同，绿氢还具备离网、按需供电的优势。在极端天气导致电网供电不稳定，或者数据中心处于偏远地区无法接入稳定电网时，绿色氢能够随时为数据中心提供电力支持，保障算力的持续输出，这无疑为数据中心的能源供应提供了更可靠的解决方案。
绿氢需求攀升，产业发展初露曙光
随着人工智能模型的不断迭代升级，对算力的要求也越来越高，这进一步带动了对绿色氢气的需求。
成立于 1997 年的绿色氢气生产商 Q Hydrogen 便是一个典型例子，其首席执行官 Whitaker Irvin Jr. 表示，由于人工智能对计算能力的需求急剧增加，公司近期明显感受到来自数据中心的兴趣大幅上升
Q Hydrogen 目前正在与多个有意在犹他州、亚利桑那州等地建立数据中心的开发商进行深入讨论，甚至与微软等科技巨头也展开了早期对话。
Q Hydrogen 计划今年晚些时候，在新罕布什尔州开设第一家商业制氢工厂。据该公司宣称，这座工厂完全投产，每天可生产多达 100 吨的氢燃料，如此庞大的产量，每天能够为大约 20,000 辆丰田 Mirai 提供动力。
从数据中心的角度来看，若 Q Hydrogen 的可再生氢产能得以充分发挥，极有可能成为数据中心的主要能源来源。
作为概念验证，Q Hydrogen 将率先使用现场清洁的氢能发电机为移动数据中心供电。
移动数据中心作为可部署在偏远地区的便携式 IT 基础设施，对电力的需求虽然相对大型数据中心的数百兆瓦要少得多，但成功的试点项目意义重大，它意味着该公司在未来理论上能够生产并向场外数据中心配送大量氢燃料，为提升数据中心的算力提供坚实的能源保障。Irvin Jr. 更是对绿色氢能的潜力充满信心，称其 “几乎是无限的”。
同样，氢燃料电池开发商 Plug Power 也在积极布局。其产品管理高级总监 Luke Wentlent 透露，公司正在与数据中心就其技术进行初步谈判。自 1997 年成立以来，Plug Power 已在全球范围内部署了 60,000 个燃料电池系统和 180 多个加氢站，并且制定了宏伟的目标，计划到今年年底每天生产 500 吨绿色氢气。
Plug Power 运用专有技术将氢气转化为液态，以便通过卡车运输，为亚马逊和沃尔玛等客户提供绿色氢气，用于为其配送中心的叉车提供动力。
基于这一成熟的运输系统，Plug Power 看到了为异地数据中心输送氢气，满足其飞涨能源需求的新机遇。在 2022 年，Plug Power 成功为微软建造了一个 3 兆瓦的氢燃料电池备用发电厂，取代了原有的备用柴油发电机，这一成功案例标志着绿氢在数据中心领域的商业化应用迈出了重要一步，为提升数据中心算力的稳定性和可持续性提供了实践经验。
绿氢推广遇阻，挑战与机遇并存
尽管绿氢在数据中心绿色算力发展中前景广阔，但目前在推广过程中仍面临诸多挑战。
在当前能源阶段，虽然部分专家认可绿氢作为数据中心备用发电机能源的可靠性，认为它能在雷暴、极地涡旋等极端天气导致能源网受损时发挥关键作用，保障数据中心算力不受影响。
然而，并非所有能源供应商都对此表示认同。微电网开发商 Enchanted Rock 为数据中心等基础设施提供备用电源，其首席商务官 Allan Schurr 指出，目前市场上对氢燃料的需求并不明显。
Enchanted Rock 曾测试过天然气与高达 25% 的绿氢的混合物，用于为微电网供电以降低碳足迹，虽然测试取得了成功，但绿氢在运输和现场储存方面存在 “极其昂贵” 的问题。
这使得在数据中心运营商可选择更经济的天然气时，扩大绿氢的应用规模变得不太可行。Schurr 进一步表示：“我们所有 350 个微电网目前都能使用这些混合物，但目前还没有人愿意为此支付燃料溢价。”
绿氢的价格也是阻碍其广泛应用的一大难题。彭博新能源财经数据显示，过去受需求增加和美国补贴影响，绿氢价格原本预计会大幅下降。但随着美国联邦政策的变动，BNEF 最新预测显示，到 2050 年，绿色氢成本将在每公斤 1.60 美元至 5.09 美元之间，是之前估计的三倍多。
相比之下，用天然气制成的传统碳密集型氢燃料，在可预见的未来预计将保持在每公斤 1.11 美元至 2.35 美元之间。如此高昂的价格，无疑增加了数据中心使用绿氢的成本压力，对其大规模应用于提升绿色算力形成了阻碍。
交通基础设施方面同样增加了绿氢的应用成本。Plug Power 的 Wentlent 表示，若要大规模不间断地使用清洁氢气为数据中心供电，就需要建造专门连接它们的传输管道。这不仅需要投入巨额资金，还需要耗费大量时间。
目前的输电线路虽然可以传输混合少量绿色氢气的天然气，但单独运输稳定的绿色氢气流，需要对架构、材料和安全措施进行全面改造。
政治因素也给绿氢的推广带来了阻碍。特朗普政府无限期冻结了《通胀削减法案》的资金，而该法案是美国清洁能源项目的主要资金来源。联邦计划下的清洁氢气生产税收抵免，原本能为生产商提供数十亿美元补贴，每公斤氢气最高补贴 3 美元。
如今没有了这些资金支持，氢气生产商可能难以扩大燃料生产规模，从而导致成本进一步上升，这对数据中心获取价格合理的绿色氢能源十分不利。
尽管面临价格上涨和政治不确定性等重重困难，但 Q Hydrogen 的 Irvin Jr. 依然对绿色氢气的前景保持乐观。他认为，随着社会对额外电力的需求持续快速增长，数据中心为了保障算力稳定，似乎愿意为替代能源支付一定的溢价。
而且，资金方面的挑战也促使行业积极寻求 “创造力” 和 “创新” 的解决方案，以在有限的预算内推动绿色氢技术的发展。对于《通胀削减法案》，Irvin Jr. 坚信其中的氢能部分 “仍然存在”，预计会得到 “保守州” 大型电力公司和 “政府中的务实主义者” 的支持。
所有接受采访的氢能专家都一致认为，虽然绿色氢能在数据中心实现广泛应用的道路上困难重重，但如果市场和生产技术能够逐渐成熟，它依然具备扩大规模的潜力，进而在提升数据中心绿色算力方面发挥重要作用。不过，这一过程注定不会一蹴而就，需要各方共同努力，克服诸多障碍。
Irvin Jr. 满怀信心地预测：“氢能将在 10 年或更短时间内，成为能源领域的重要参与者。”
这一预测也让人们对绿氢在数据中心绿色算力发展中的未来充满期待，相信在技术创新、政策支持和市场需求的共同推动下，绿氢将为数据中心的能源供应和算力提升带来新的变革。（部分内容引用自《观察者报》）