راه‌اندازی پروژه ۳۵۰ میلیون دلاری خورشیدی و باتری روی توسط گوگل و MN8 Energy در معدن زغال‌سنگ سابق ویرجینیای غربی

در گستره‌ای ۵۰۰ هکتاری از یک معدن زغال‌سنگ احیاشده در شهرستان کاناوا واقع در ویرجینیای غربی، یک پروژه زیرساختی ۳۵۰ میلیون دلاری در حال آماده‌سازی برای آزمایش روشی جدید در تأمین انرژی اقتصاد دیجیتال است. شرکت‌های گوگل، MN8 Energy و Eos Energy Enterprises برنامه‌های خود را برای پروژه Mammoth Solar نهایی کرده‌اند؛ تأسیساتی که ۸۶ مگاوات تولید خورشیدی در مقیاس نیروگاهی را با دو سطح متمایز از ذخیره‌سازی باتری ترکیب می‌کند. این توسعه، نخستین استقرار در مقیاس تجاریِ ذخیره‌سازی طولانی‌مدت انرژی در این ایالت به شمار می‌رود و به‌گونه‌ای طراحی شده است که شبکه PJM را با برق قابل‌توزیع و متناسب با پروفایل بار مصرفی پیوسته دیتاسنترها تغذیه کند.[1][3][4]

در حالی که برنامه‌ریزی شده است آرایه خورشیدی عملیات تجاری خود را در سال ۲۰۲۸ آغاز کند، این سایت در مرحله بعد و تا سال ۲۰۲۹، ظرفیت ۷۰ مگاوات (یا ۲۸۰ مگاوات-ساعت) ذخیره‌سازی متعارف لیتیوم-یون را برای مدیریت اوج تقاضای عصرگاهی یکپارچه خواهد کرد. بخش حیاتی این زنجیره در سال ۲۰۳۰ افزوده می‌شود؛ زمانی که شرکا یک سیستم باتری مبتنی بر روی با ظرفیت ۱۰ مگاوات و ۱۰۰ مگاوات-ساعت، ساخت شرکت Eos مستقر در پنسیلوانیا را نصب خواهند کرد. برخلاف سلول‌های لیتیوم-یون که معمولاً طی چهار ساعت تخلیه می‌شوند، شیمی روی آبی به‌گونه‌ای مهندسی شده است که انرژی را تا ۱۰ ساعت ذخیره و آزاد کند و شکاف شبانه را تا زمان ازسرگیری تولید خورشیدی پوشش دهد.[1][3][4]

ترکیب ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت و طولانی‌مدت با این هدف طراحی شده است که تولید متناوب خورشیدی را به یک منبع پایدار و شبانه‌روزی تبدیل کند. جان یودر، رئیس و مدیرعامل MN8 Energy که مالکیت و بهره‌برداری از این تأسیسات را بر عهده خواهد داشت، می‌گوید: «از آنجا که گوگل تمایل داشت ذخیره‌سازی نسل آینده را با انرژی خورشیدی در مقیاس نیروگاهی ترکیب کند، ما توانستیم فناوری‌های اثبات‌شده و نوظهور را در قالب یک منبع قابل‌توزیع مهندسی کنیم.» یودر خاطرنشان کرد که این رویکرد چندفناوری، شبکه را به ارائه پیوسته برق نزدیک‌تر می‌کند و با جذب تولید مازاد در طول روز، آن را دقیقاً در زمانی که شبکه بیشترین نیاز را دارد، به کار می‌گیرد.[1][3]

گذار به سمت استفاده از روی، پاسخی به نگرانی‌های فزاینده درباره محدودیت‌های مواد اولیه و خطرات آتش‌سوزی مرتبط با استقرار گسترده باتری‌های لیتیوم-یون است. کمپبل هاو، مدیر برنامه‌های انرژی پیشرفته در گوگل، اظهار داشت که این شرکت به این دلیل از Eos حمایت می‌کند که ساختار شیمیایی آن بر پایه عناصر فراوان روی و برم استوار است و زنجیره تأمین داخلی تاب‌آورتری را ارائه می‌دهد. سیستم‌های Eos Z3 در تأسیسات این شرکت در ترتل کریک پنسیلوانیا تولید خواهند شد که این امر تولید سخت‌افزار را در کریدور صنعتی آپالاچیا حفظ می‌کند.[1][4]

فراتر از معماری فنی، تأسیسات Mammoth Solar نشان‌دهنده یک چرخش اقتصادی مستقیم برای این منطقه است. شرکت MN8 برآورد می‌کند که این سرمایه‌گذاری ۳۵۰ میلیون دلاری، حدود ۲۰۰ شغل در بخش ساخت‌وساز ایجاد کرده و طی دو دهه نخست بهره‌برداری، ۴ میلیون دلار درآمد مالیات بر دارایی برای شهرستان کاناوا و مناطق آموزشی محلی آن به همراه خواهد داشت. این پروژه همچنین در سال‌های بعدی از عمر مفید ۳۵ ساله پیش‌بینی‌شده خود، میلیون‌ها دلار درآمد مالیاتی دیگر تولید خواهد کرد.[3][4]

گوگل تحت یک قرارداد بلندمدت، انرژی، ظرفیت و ویژگی‌های انرژی پاک این پروژه را خریداری خواهد کرد که این امر مستقیماً از دستورالعمل سازمانی آن برای فعالیت با انرژی بدون کربن به‌صورت ۲۴ ساعته و در تمام روزهای هفته در تمامی مناطق تحت پوشش شبکه‌اش پشتیبانی می‌کند. لوسیا تیان، مدیر فناوری‌های انرژی پیشرفته گوگل، تأکید کرد که هدف از این همکاری، استقرار یک سبد هوشمند از راهکارهای فناوری شبانه‌روزی است تا ضمن کمک به تأمین انرژی زیرساخت‌های دیجیتال شرکت، منافع اقتصادی معناداری برای ویرجینیای غربی ایجاد کند.[4]

این استقرار مرحله‌ای به گوگل و MN8 اجازه می‌دهد تا پیش از توسعه بیشتر این فناوری، بازدهی رفت‌وبرگشت ماژول‌های روی را در شرایط واقعی ارزیابی کنند. از آنجا که باتری‌های روی سهم کوچک‌ترِ ۱۰ مگاواتی از کل توسعه را به خود اختصاص می‌دهند، ریسک مالی در طول جمع‌آوری داده‌های عملیاتی کنترل می‌شود. اگر چرخه تخلیه ۱۰ ساعته مطابق با مدل‌سازی‌ها عمل کند، سایت شهرستان کاناوا یک الگوی قابل‌تکرار برای شرکت‌های خدماتی فراهم می‌کند که در تلاش‌اند تعادلی میان تولید متناوب تجدیدپذیرها و تقاضای بی‌وقفه انرژی در زیرساخت‌های هوش مصنوعی ایجاد کنند.[1][3]

موفقیت این پروژه می‌تواند نشان‌دهنده تغییر گسترده‌تری در رویکرد شرکت‌های بزرگ فناوری نسبت به تأمین انرژی باشد. سرمایه‌گذاری مستقیم در زیرساخت‌های فیزیکی ذخیره‌سازی طولانی‌مدت، به جای اتکای صرف به قراردادهای مجازی خرید برق که تنها روی کاغذ انتشار کربن را جبران می‌کنند، به شرکت‌های فناوری اجازه می‌دهد تا ترکیب تولید را در شبکه‌های خاصی که دیتاسنترهایشان در آن‌ها فعالیت دارند، به‌طور فعال بازآرایی کنند.[4]