虽然现场太阳能不是事实上的选择——尤其是对于大型超大规模设施——但随着公司希望提高其绿色资质并节省高能源成本，现场太阳能越来越受欢迎。

　　大大小小的运营商已在其设施的屋顶上部署了太阳能电池板。但是，在考虑部署屋顶太阳能时，公司需要了解什么？

　　欧洲运营商 Penta Infra 在其大约一半的站点部署了太阳能光伏——屋顶和外墙的混合体，两者都“作为一个占地面积大的单层建筑，更多地在规划过程中。Penta Infra 首席开发官 Stijn Daniels 表示，该公司正在合理的地方增加太阳能，使其在其能源组合中成为相当标准的。

　　“在杜塞尔多夫，我们有一座办公楼，屋顶已经报废了，”他说。“现在我们有一个新屋顶，我们将在上面放置太阳能电池板。但在阿姆斯特丹，我们基本上正在翻新一个非常旧的数据中心，屋顶上根本没有空间。我们正在为冷水机组完全建造它，外立面上没有太阳能空间。

　　另一家欧洲运营商 Nlighten 目前在其位于英国米尔顿凯恩斯的工厂部署了一个屋顶太阳能项目。该公司于 2023 年 11 月与 Ithaca Roofing 和 Bauder 合作完成了 4,500 平方米（48,437 平方英尺）的屋顶更换改造。该站点拥有 1,000 多块电池板，能够产生高达 500kW 的功率。

　　“作为一座大型单层建筑，它是我们为我们的一个数据中心试用太阳能项目的理想平台，”nLighten 能源运营和可持续发展副总裁 Francesco Marasco 说。“我们已经将该地点确定为我们计划进行逐步扩建项目的地点，在改善场地的内部和 M&E 之前，更换现有的原始老化屋顶是有意义的。”

　　Nlighten 说，有一段时间，太阳能电池板“在一天中的几分钟内”就满足了该设施的全部需求。该公司表示，目前正在考虑太阳能光伏的其他选择——在某些情况下用于更大规模的部署——但尚未做出任何进一步的决定。

　　Equinix 于 2024 年在其位于澳大利亚墨尔本的 ME1 设施部署了一套 1MW 屋顶太阳能系统。该公司在澳大利亚的其他工厂还有 800kW 的太阳能项目。这家托管巨头还在其他国家/地区的工厂拥有屋顶太阳能，包括其位于法国巴黎的 PA13x 工厂。

　　Digital Realty 目前有 19 个站点托管电表后太阳能装置，总容量为 9.8MW。该公司告诉我们，它有一个“继续增长的额外路线图，还有更多项目处于规划或建设阶段”。

　　该公司的大多数部署都相当小，通常在 100kW 范围内，覆盖的设施负载不到 1%。在肯尼亚，这一数字可能高达 20%，尽管这些设施的总容量相对较小。该公司还在欧洲和新加坡市场进行了部署。在南非，其 Teraco 组件在开普敦、约翰内斯堡和德班的工厂拥有约 6MW 的屋顶太阳能项目。

　　“[太阳能] 当然是一个重要的考虑因素，”Digital Realty 可持续发展副总裁 Aaron Binkley 说。“这是我们构建、支持和运营可持续数据中心方法的关键部分。”

　　Iron Mountain 占地 830,000 平方英尺（77,109 平方米）的 NJE-1 设施是位于新泽西州爱迪生的前《纽约时报》印刷厂，于 2020 年改造了屋顶太阳能。当时，Iron Mountain 表示，这个 7.2MW 的系统（据称是全球数据中心最大的此类部署）将满足 30MW 站点需求的 15% 左右。

　　该公司告诉我们，该装置每年可产生超过 900 万 kWh 的电量，但承认这种设置并非在每个市场都实用。它已在伦敦和阿姆斯特丹等市场签署了分布式太阳能协议，以取代数据中心屋顶项目。

　　在新的专用数据中心的设计中集成太阳能电池板显然比改造现有设施要容易得多。通过新建项目，运营商可以确保光伏系统得到优化，以产生最多的能量;通过改造，运营商正试图围绕现有的关键工厂基础设施进行建设。

　　“对于遗留站点，开展其他以可持续发展为主导的项目会带来更大的胜利;查看系统的效率以及冷却或 UPS 的类型，“数据中心咨询公司 Keysource 的解决方案总监 Richard Clifford 建议道。“但部署太阳能的最佳时机是升级一些电力基础设施，然后你可以进行一些改变或更新。”

　　在 Digital 在澳大利亚的最新发展中，太阳能从一开始就被内置了。但该公司并不害怕改造。

　　“我们在新加坡的所有太阳能都是建立在运营中的数据中心之上的，”Binkley 说。“我们在澳大利亚的一些项目是新建的，但其他项目是对现有建筑的改造。”

　　他指出，在某些地方，例如澳大利亚和新加坡，太阳能正在成为公司标准设计的一部分。

　　Binkley 说：“我们一直关注的方式是如何提高采用率和投资组合覆盖率，即使它是一个小系统，我们如何构建我们的经验并建立标准化，以便随着时间的推移我们可以在更多站点构建它？

　　他继续说道：“我们可以说，我们希望一个市场的所有新开发项目都包含太阳能。然后我们可以将其作为我们设计的一部分，也许我们可以重新设计冷却设备，以便有更多的屋顶空间来容纳太阳能。这可能是一个例子，说明我们将如何改进我们的设计，以便在一个有吸引力的市场中容纳更多的太阳能。

　　在考虑屋顶太阳能时，空间是最大的考虑因素。许多数据中心的屋顶上都有大量的工厂设备，如冷水机组和发电机，这意味着根本没有足够的空间来证明太阳能部署的合理性。如果运营商希望扩大产能并增加更多冷水机组，那么那些今天这样做的公司将来可能不会这样做。

　　将太阳能电池板集成到新建建筑的设计中意味着太阳能系统和其他工厂设备的放置和方向可以优化。

　　能源咨询公司 Longevity Power 的董事总经理 Anthony Maguire 说，数据中心的冷却要求比其他工业建筑高得多，这意味着屋顶上的暖通空调设备要多得多。

　　在规划阶段包括太阳能光伏可确保为太阳能电池板提供足够的屋顶空间，并最大限度地减少来自外部管道和其他功能的局部遮阳。他还指出，太阳能电池板会增加屋顶的热负荷，因此提前仔细建模安装非常重要。

　　“数据中心必须优先考虑为必要的冷水机组和发电机提供有效运行的空间，”Iron Mountain 的能源和可持续发展总监 Chris Pennington 指出。“只有在为这些系统分配了足够的空间来满足当前和未来的需求后，才考虑安装太阳能电池板。”

　　“在评估建筑改造项目时，现在和未来的空间利用是一个需要考虑的方面，”nLighten 的 Marasco 警告说。“对于新建项目，机电设备的位置在空白画布上得到了优化。在翻新中，空间的使用在一定程度上受到建筑占地面积、工厂位置和建筑朝向的限制。

　　“一旦组织确定他们是否拥有太阳能电池板所需的屋顶空间，他们就必须评估这是否会对现场构成任何物理风险，”Pennington 说。“安装太阳能电池板通常需要屋顶穿孔以将它们固定在建筑物上。这些孔不应该在数据大厅区域开，因为它们可能会增加屋顶泄漏的风险。

　　重量是任何屋顶太阳能部署的考虑因素。太阳能光伏系统每平方英尺增加约 3-6 磅的屋顶静载——单个面板通常重约 40 磅或更多——在特定连接点重达 45 磅。

　　如果压载系统安装在平屋顶上，每平方英尺加起来可能高达 20-30 磅。可以使用轻量级选项（例如钙钛矿面板），但并不常见且通常更昂贵。

　　将光伏系统固定在平屋顶上有两种主要方法;压载或机械。压载系统将面板称重到屋顶，而机械系统则通过穿透屋顶或用沥青与屋顶膜粘合来固定。

　　“在必须穿透屋顶的地方，屋顶漏水可能是一个问题，”Longevity 的 Maguire 说，“即使光伏板没有导致屋顶漏水，如果屋顶上有面板，也更难识别和接触屋顶漏水。

　　虽然大多数新的和/或专门建造的设施应该能够承受一些太阳能电池板的额外重量，但改建为数据中心用途的重新利用的建筑物可能无法承受压力。一些报告表明，高达 40% 的商业建筑无法承受屋顶太阳能的重量。

　　英国运营商 Ark 最近告诉DCD，除了一个设施外，其所有设施都配备了屋顶太阳能;奇怪的是该公司位于伦敦北部托特纳姆热刺附近的 Meridian Park 工厂。该场地是前沙发仓库的改造，屋顶无法承受重量。

　　Digital Realty 的 Binkley 还指出，该公司在旧建筑上有一些项目，这些项目多年来被改造成数据中心并被收购，由于重量限制，该公司不会在屋顶的某些部分安装太阳能。但他补充说，大多数屋顶都更坚固，尤其是在较新的设施上，空间是主要挑战。

　　除了重量之外，方向对于确保面板产生最多的能量也很重要。例如，在北半球，面板通常希望朝南，以充分利用阳光。

　　阴影也是一个需要考虑的因素;树木、其他建筑物、百叶窗或植物设备是否会在白天为某些面板提供遮挡？如果是这样，公司应该考虑更改部署，或者添加优化器——这可能会增加成本。

　　将太阳能电池板部署在应有的位置的一个重要因素是为风切变做好充分准备。开发商需要在施工前进行风负荷评估，以了解将太阳能光伏固定在屋顶上所需的额外负荷。该地区的风越强，固定的强度（和重量）就越强。

　　Maguire 说，太阳能部署可以持续长达 20 年。当谈到更新周期时，他表示，新一代太阳能电池板的效率提升可能处于较低的个位数百分比，但成本可能会更低。

　　“它变成了实时数据中心的建设项目，”Digital 的 Binkley 说。“并且有重要的考虑因素来确保这不会影响运营或客户，但这与数据中心的任何其他建设活动没有什么不同。”

　　大多数运营商会将现场太阳能系统的维护外包给第三方。面板的清洁方案因市场而异 - 多尘或肮脏的空气意味着更多的清洁，更多的雨水意味着更少的清洁 - 但每年一两次是标准做法，以保持它们以更高的效率运行。

　　太阳能系统可以连接到基础建筑系统或直接连接到校园的主电气总线，但重要的是要考虑如何在需要时断开或隔离这个额外的电源。

　　“整个系统都有保护继电器、断路器和保险丝，因此如果有任何故障或短路，它将与系统的其余部分和/或建筑物断开连接，”Digital 的 Binkley 说。“如果出现问题，警报、标志和通知将触发对我们建筑团队的警报，以确保他们及时采取行动。”

　　Longevity 的 Maguire 指出，主楼的主配电板需要有足够的容量，并且其电表室需要有足够的空间来容纳太阳能光伏系统的单独配电板。

　　“不要忘记在您的计划中包括屋顶通道，”他补充道。“能够爬上屋顶经常被忽视，但使作和维护那里的太阳能电池板变得更加容易。”

　　消防安全是部署太阳能时的一个常见话题。爱丁堡大学爱丁堡消防研究中心 2022 年的一份报告显示，太阳能部署的年度火灾事故频率为每千兆瓦容量 28.9 起火灾。

　　Georgia-Pacific Building Products 警告说，屋顶光伏板的主要潜在点火源来自电气故障。这会导致高压电弧，从而导致周围材料（如防水层）起火。

　　然而，Longevity 的 Maguire 说，最大的故障和火灾风险是安装不当。

　　“你很少会遇到不是由于装置中的某种缺陷而引起的自燃火灾，”他说。因此，独立认证机构的最终验收应被视为强制性的，以确保安装已正确完成。荷兰有一个名为 Scope 12 的太阳能电池阵列检查计划，以证明安装质量。

　　Equinix 在澳大利亚墨尔本的屋顶太阳能开发项目– Equinix 公司

　　对于任何大型数据中心，屋顶太阳能不太可能满足设施的大部分能源需求。大多数太阳能部署的功率为数百千瓦 （kW），而当今超大规模设施每个数据大厅的需求为兆瓦。

　　世邦魏理仕 2022 年的一份报告表明，一个 800kW 的系统需要大约 100,000 平方英尺（9,290 平方米），在美国西南部每年可生产高达 1.6GWh 的电力，在太平洋西北部每年可生产约 900,000MWh。成本会有所不同，但 2MW 太阳能项目的成本可能超过 100 万美元。

　　那么为什么要费心呢？答案取决于公司。有些人喜欢可持续发展的故事，并认为每一点都有帮助。在一些市场，如果公司希望通过规划过程获得设施，现场发电是必不可少的。而且，在能源成本不断上涨的时代，每一分钱都很重要。编译 陈讲运

　　“现场太阳能是成本最低的清洁能源之一，但可能有一些局限性，”Iron Mountain 的 Pennington 说。“太阳能的最大限制是它产生的能源量通常不等于现场的总用电量。”

　　他继续说道：“虽然空间限制通常会限制现场太阳能为数据中心提供全部电力的能力，但其日益增长的经济吸引力表明，在某些市场，它可能越来越多地被用作建设和许可流程的一部分。

　　Keysource 的 Clifford 表示，该公司目前正在曼彻斯特的 Wythenshawe 地区开展一个项目——可能是 Datum 的新设施，该设施于 2023 年获得规划许可。“我认为每个人都会考虑它，尤其是在设计阶段，”他说。

　　“很多时候它被部署，要么是因为这是规划批准的一个条件，要么是被视为做出绿色决策。”

　　“我不认为有人这样做，因为它在任何规模上为任何人节省了钱，”他补充道。“就提供某种投资回报率而言，这并不真正具有商业意义，但这是一件道德和良心的事情。”

　　在一些市场中，通常需要一定程度的现场发电才能使项目通过规划许可程序，尤其是在有办公组件的情况下。然而，许多市场对大型太阳能项目（通常超过1MW）的规划过程更加复杂，这可能会减慢项目速度，因此法规有时会导致运营商进行比原本更小的部署。

　　Pennington 指出，现场太阳能还支持绿色建筑认证，对于获得建筑研究机构环境评估方法 （BREEAM） 认证非常重要。

　　Digital Realty 的 Binkley 告诉我们，就影响而言，现场、电表后面是您可以找到的“最优质”能源之一，从可持续性影响的角度来看，它是一种“非常有吸引力的资源”。

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