Umělé inteligence Datová centra: řešení rostoucích požadavků na energii

Revoluce umělé inteligence je v plném proudu, a to znamená, že bude zapotřebí mnohem více datových center; odborníci předpovídají 33% nárůst počtu datových center do konce desetiletí. A s tímto nárůstem bude přibývat také spotřeba elektřiny. Některé státy mohou vidět, že datová centra budou představovat až 36% celkové spotřeby elektřiny do deseti let, podle nedávných scénářů EPRI. Tento poptávkový tlak umělé inteligence bude přidávat významný tlak na elektrické sítě, které jsou již ohroženy přetížením. Podle mnoha odborníků může umělá inteligence být indeed zodpovědná za energetickou krizi.

Nicméně, tato krize může být odvrácena přijetím systémů tepelného uložení energie, které umožňují flexibilnější využití energie bez provozních obětí pro datová centra. Tepelné energetické systémy mohou okamžitě snížit tlak datových center na síť, a tím snížit výskyt blackoutu nebo brownoutu, a také snížit potřebu další infrastruktury – náklad, který by nakonec byl přenesen na spotřebitele v jejich účtech za elektřinu. Tyto systémy uložení energie mohou být také retrofitted do stávajících budov.

Tepelné energetické systémy snižují tlak na síť hlavně tím, že umožňují posunutí zatížení, nebo úpravu hodin, během kterých datová centra využívají nejvíce elektřiny ze sítě. Datová centra mohou tyto systémy uložení energie nabít ze sítě během hodin, kdy je poptávka nižší, a poté je uvolnit pro provoz během hodin, kdy je poptávka vyšší – umožňují tak datovým centrům snížit závislost na síti během hodin, kdy je elektřina dražší.

Globální závod umělé inteligence bude vyžadovat velké množství energie

Nedávno oznámený projekt Stargate v hodnotě 500 miliard dolarů, vedený skupinou významných technologických společností, bude potřebovat desítky gigawattů elektřiny. Čínská startup DeepSeek AI nedávno ukázala, že umělá inteligence může být skutečně efektivnější z hlediska nákladů a energie, ale mnozí odborníci očekávají, že umělá inteligence zůstane významným zdrojem vysoké poptávky po energii.

Skutečně, i před těmito oznámeními umělé inteligence, datová centra již představovala rostoucí výzvu pro americkou energetickou síť. Podle agentury U.S. Energy Information Administration, spotřeba elektřiny by měla dosáhnout rekordních hodnot v roce 2025, s potřebami datových center jako významným faktorem.

Podle odborníků, během příštích deseti let, požadavky datových center na energii budou představovat více než polovinu Severní Ameriky v ohrožení výpadků elektřiny a dokonce blackoutu. I tam, kde je dostatek elektřiny, datová centra budou mít finanční dopad na každého; studie ukazují, že poptávka datových center a následný tlak na zdroje by mohly zvýšit ceny elektřiny o až 70%. Zpráva Bain & Company zdůrazňuje, jak prudký růst poptávky datových center by mohl ohrozit růst dodávek elektřiny a vyžadovat trillions dolarů v nových energetických investicích po celém světě.

Tepelné uložení energie je okamžitým řešením, které prospívá všem zúčastněným

Toto je místo, kde tepelné uložení energie – technologie, která je již k dispozici – může pomoci. Navrženo pro použití s běžnou elektřinou ze sítě, energie je uložena ve vodě nebo ledu a uvolněna, když je zapotřebí, pro napájení chladicích systémů datových center – obvykle během období, kdy je poptávka – a také cena – nejvyšší. Toto řešení nevyžaduje žádné významné změny infrastruktury; může být instalováno do stávajících budov.

Pokud budou tyto systémy široce používány, mohou snížit pravděpodobnost blackoutu nebo brownoutu během období vysoké poptávky. Tento posunutí zatížení bude zvláště důležité ve státech, kde bude poptávka po elektřině pro datová centra velmi vysoká. Řešení, jako je tepelné uložení energie, která pomáhají snížit dopad na síť, poskytují dodavatelům elektřiny více prostoru pro integraci nových zdrojů, včetně solární a větrné energie, a umožňují jim expandovat přenosové sítě v řádném pořadí. Tato řešení také snižují nebo alespoň zpomalují potřebu dodavatelů elektřiny expandovat infrastrukturu – potenciálně snižují náklady, které by nakonec byly přeneseny na spotřebitele v jejich účtech za elektřinu.

S prokázaným řešením pro snížení tlaku na síť, nová datová centra budou pravděpodobně schopna získat nezbytná vládní schválení a provozní povolení rychleji, s menším odporem nebo obavami o poškození místních zdrojů elektřiny, umožňující tomuto sektoru růst rychleji a držet krok s rostoucí poptávkou umělé inteligence.

Proč by datová centra měla jednat okamžitě

Existuje také finanční benefit pro datová centra, která zahrnují systémy tepelného uložení energie: s více dodavateli elektřiny, kteří používají diferenciální ceny nebo tarify podle doby použití, založené na poptávce nebo zdroji energie, systémy uložení energie za sítí mohou využít těchto mezer v cenách, které se budou zvyšovat v budoucnu, zejména ve státech jako Kalifornie a dalších, které jsou více závislé na solární energii během dne. Datová centra mohou ušetřit peníze tím, že budou nabít tepelné systémy během hodin, kdy je elektřina levnější, a uvolní ji během špičkových hodin – umožňují jim tak snížit závislost na síti během hodin, kdy je elektřina dražší.

Tepelné uložení energie je také bezpečnější variantou pro datová centra než lithium-iontové baterie. Zatímco malé lithium-iontové baterie jsou běžné mezi spotřebiteli, velké budovy, jako jsou datová centra, by vyžadovaly velké baterie, které by představovaly významné bezpečnostní riziko. Tyto baterie často nemohou udržet náboj déle než 12 hodin. Také se degradují s časem a vyžadují významné přírodní zdroje, včetně minerálů, které jsou v omezeném množství a dováženy ze zahraničí. Mnohé baterie jsou také vyráběny v zahraničí, včetně Číny, zatímco systémy tepelného uložení energie jsou primárně vyráběny v USA.

Umělá inteligence přinese mnoho výhod – ale také výzvy. Energie potřebná pro provoz velkého datového centra spotřebovávajícího 100 MW elektřiny by mohla podle studií pokrýt asi 80 000 domácností elektřinou. Pokud se tato spotřeba elektřiny vynásobí mnoha novými datovými centry, dopad bude významný – může to vést k energetickým nedostatkům, brownoutům a dokonce blackoutu. Umělá inteligence má potenciál přinést trillions dolarů hodnoty do ekonomiky – ale problémy s elektřinou by mohly ohrozit očekávanou produktivitu. Nemusí to být tak; přijetím tepelných energetických řešení, průmysl datových center může snížit své náklady a snížit riziko blackoutu.