Rychlý rozvoj umělé inteligence výrazně zvyšuje spotřebu elektřiny datových center. Jejich provozovatelé proto hledají způsoby, jak zajistit dostatek spolehlivé energie i v případě omezeného připojení k elektrické síti. Vedle tradičních dieselových generátorů a bateriových úložišť se nabízí také zelený vodík. Současné analýzy však ukazují, že jeho širšímu využití zatím brání především vysoké náklady.
Význam datových center rychle roste zejména ve Spojených státech, kde se soustřeďuje značná část světové výpočetní infrastruktury. Podle odhadu společnosti Goldman Sachs by spotřeba elektřiny amerických datových center měla mezi lety 2025 a 2027 vzrůst z přibližně 31 GW na 66 GW. Provozovatelé proto hledají i možnosti vlastní výroby elektřiny přímo v areálech datových center. Jednou z variant jsou plynové turbíny, které by teoreticky mohly využívat také vodík.
Zásadní překážkou rozvoje vodíkových turbín je ale cena. Podle společnosti BloombergNEF je v USA zemní plyn v současnosti i ve střednědobém horizontu výrazně levnější než vodík. Bez podpory veřejné politiky tak provozovatelé nemají ekonomický důvod nahrazovat zemní plyn dražším vodíkem. Vodík proto zatím nepředstavuje realistickou alternativu pro běžnou výrobu elektřiny v datových centrech.
Poněkud odlišná situace může nastat u záložního napájení, kde není nutné vodík spotřebovávat nepřetržitě. Některé projekty již testují vodíkové generátory jako alternativu k dieselovým záložním zdrojům. I zde však zůstává otázkou ekonomická konkurenceschopnost. Modelový výpočet BloombergNEF pro elektrárnu zásobující datové centrum o výkonu 500 MW ukázal, že výroba elektřiny ze zeleného vodíku by stála přibližně 529 USD/MWh, zatímco u zemního plynu jen 103 USD/MWh. Při využití účinnějších palivových článků se náklady snižují na zhruba 415 USD/MWh, stále však zůstávají výrazně vyšší než u zemního plynu.
Nová studie publikovaná v International Journal of Hydrogen Energy tento závěr potvrzuje také při srovnání zeleného vodíku s bateriovými úložišti (BESS). Výzkumníci z Khalifa University modelovali záložní systémy pro teoretická 10MW solární datová centra ve Phoenixu, Frankfurtu a Singapuru.
Výsledky ukázaly, že elektřina ze systému založeného na vodíku by byla v jednotlivých lokalitách o 43-60 % dražší než elektřina z bateriového systému. Vyšší jsou přitom nejen provozní náklady, ale také počáteční investice. V modelu dosahovaly např. kapitálové náklady vodíkového systému ve Phoenixu 118 milionů USD oproti 68 milionům USD u bateriového řešení. Ani kombinace bateriového a vodíkového systému podle studie nepřinesla nižší náklady než samotné baterie.
Významnou předností vodíku je však jeho schopnost uchovávat energii po výrazně delší dobu než bateriová úložiště. Zatímco bateriová úložiště jsou vhodná především pro krátkodobé zálohování, vodík může být při správně navrženém systému skladován i několik týdnů. To může být důležité v situacích, kdy datové centrum potřebuje překlenout dlouhodobý výpadek dodávek elektřiny. U baterií navíc s délkou skladování rostou náklady a významnějším problémem se stává jejich degradace.
Tato výhoda však zatím nestačí k překonání nevýhod vodíkových systémů jako takových. Důvodem je především nižší účinnost celého procesu: elektřinu je nejprve nutné využít k výrobě vodíku v elektrolyzéru, následně jej skladovat a nakonec znovu přeměnit na elektřinu v palivovém článku. Každý z těchto kroků znamená energetické ztráty a vyžaduje další zařízení a investice.
Vodík proto může mít své místo především tam, kde je klíčová dlouhá doba zálohování, nízké emise a vysoká spolehlivost, nikoli tam, kde je hlavním kritériem cena.
ZDROJE:
