Datová centra AI: řešení rostoucích požadavků na energii

Revoluce AI je v plném proudu, a to znamená mnoho více datových center; odborníci z oboru předpovídají 33% nárůst počtu datových center do konce desetiletí. A s tímto nárůstem bude souviset i nárůst spotřeby elektřiny. Některé státy mohou vidět datové centrum, které budou představovat až 36% své celkové spotřeby elektřiny v příštím desetiletí, podle recentních scénářů růstu zatížení EPRI. Tento AI-poháněný požadavek na energii bude přidávat značný tlak na elektrické sítě, které jsou již nyní ohroženy přetížením. Podle mnoha odborníků může AI být příčinou energetické krize.

Avšak tato krize může být odvrácena přijetím systémů tepelné energie, které umožňují flexibilnější využití energie bez provozních obětí pro datové centrum. Systémy tepelné energie mohou okamžitě snížit tlak datových center na síť, a tím snížit výskyt výpadků nebo blackoutu, spolu s potřebou další infrastruktury na úrovni veřejné služby – náklad, který by nakonec byl přenesen na spotřebitele v jejich účtech za elektřinu. Nakonec mohou tyto systémy skladování energie umožnit rychlejší spuštění více datových center, aby bylo možné splnit rostoucí poptávku po AI, aniž by to mělo významný dopad na komunitní energetickou infrastrukturu.

Systémy tepelné energie snižují tlak na síť principalmente tím, že umožňují posunutí zatížení, nebo úpravu hodin, během kterých datové centrum spotřebovává nejvíce elektřiny ze sítě. Datová centra mohou nabíjet tyto systémy skladování energie ze sítě během hodin, kdy je poptávka po energii nižší, a poté je uvolnit pro provoz během hodin, kdy jsou veřejné služby více zatíženy vyšší poptávkou od spotřebitelů. Datová centra, která používají tyto systémy pro skladování energie pro chladicí systémy, mohou udělat velký rozdíl, protože chladicí systémy musí běžet 24/7, aby se zabránilo přehřátí kritického vybavení, a často představují některé 40% spotřeby energie centra.

Globální závod AI bude vyžadovat velké množství energie

Nedávno oznámený projekt Stargate, vedený skupinou významných technologických společností, bude potřebovat desítky gigawattů elektřiny. Jak ukázala čínská startup DeepSeek AI, AI může být skutečně efektivnější z hlediska nákladů a energie, ale mnozí odborníci očekávají, že AI zůstane významným zdrojem vysoké poptávky po energii.

Ve skutečnosti, dokonce před těmito oznámeními AI, datové centrum byly na cestě k tomu, aby stále více ohrožovaly dodávky energie ve Spojených státech. Podle agentury U.S. Energy Information Administration, spotřeba elektřiny má vzrůst na rekordní maxima v roce 2025, se potřebami datových center jako významným faktorem.

Podle odborníků, v příštím desetiletí, požadavky datových center na energii budou představovat více než polovinu Severní Ameriky v ohrožení výpadků elektřiny a dokonce i blackoutu. I tam, kde je dostatek energie, datové centrum 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 energie a vyžadovat trillions dolarů v nových energetických investicích globálně. Podle Bain, „Rychlost na trh je zásadní pro poskytovatele datových center,“ ale místní komunity a regulátoři se obávají spolehlivosti sítě a environmentálních dopadů.

Tepelné skladování energie je okamžitým řešením, které prospívá všem zúčastněným

To je místo, kde tepelné skladování energie – technologie dostupná nyní – může pomoci. Navrženo pro použití s běžnou elektřinou ze sítě, energie je skladována ve vodě nebo ledu a uvolněna, když je potřeba, aby napájela chladicí systémy datových center – obvykle během období, kdy je poptávka – a také cena – vyšší. Toto řešení nevyžaduje provedení významných změn infrastruktury; může být instalováno do stávajících budov. Jelikož se jedná o řešení za měřičem, datové centrum mohou instalovat nezávisle na veřejné službě – což znamená, že je to rychlý a efektivní způsob, jak ulevit síti.

Pokud budou tyto systémy široce používány, mohou snížit pravděpodobnost výpadků nebo blackoutu během období vysoké poptávky. Tento posun zatížení bude zejména důležitý ve státech, kde poptávka po energii bude velmi vysoká pro datové centrum. Řešení, jako je tepelné skladování energie, která pomáhají snížit dopad na síť, poskytují veřejné službě více prostoru pro integraci nových zdrojů, včetně solární a větrné energie, a rozšiřování přenosu v řádném pořadí. Taková řešení také snižují nebo alespoň zpomalují potřebu veřejné služby expandovat infrastrukturu – potenciálně snižují náklady, které by nakonec byly přeneseny na spotřebitele prostřednictvím jejich účtů 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 méně odporem nebo obavami o poškození místních zdrojů energie, umožňující tomuto sektoru růst rychleji a držet krok s rostoucí poptávkou vyvolanou AI.

Proč datové centrum měly jednat nyní

Existuje také finanční benefit pro datové centrum, které zavedou systémy tepelného skladování energie: S více veřejnými službami, které používají diferenční ceny nebo tarify podle doby použití, založené na poptávce nebo zdroji energie, skladování za měřičem může využít těchto mezer v cenách, které budou dále zvyšovány 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 nabíjet tepelný systém během hodin, kdy je energie levnější, a uvolní ji během špičkových hodin – umožňující jim snížit závislost na síti během hodin, kdy je elektřina dražší.

Tepelné skladování energie je také bezpečnější variantou pro datové centrum než skladování založené na lithium-iontových bateriích. Zatímco malé lithium-iontové baterie jsou běžné mezi spotřebiteli, velké budovy, jako jsou datové centrum, by vyžadovaly velké baterie, které představují významné bezpečnostní problémy. Baterie často nemohou držet náboj déle než 12 hodin. Také se zhoršují s časem a vyžadují významné přírodní zdroje, včetně minerálů, které jsou v krátkém množství a dováženy ze zahraničí. Mnohé baterie jsou také vyráběny v zahraničí, včetně Číny, zatímco systémy tepelné energie jsou primárně vyráběny ve Spojených státech.

AI přinese mnoho výhod – stejně jako výzvy. Energie potřebná pro provoz velkého datového centra, které spotřebuje 100 MW elektřiny, studie ukazují, že by mohla zásobovat asi 80 000 domácností elektřinou. Vynásobte to mnoha novými datovými centry, která jsou spuštěna, a dopad je významný – jeden, který by mohl zvýšit ceny pro každého, stejně jako vést k energetickým nedostatkům, výpadkům a dokonce i blackoutu. AI má přinést trillions dolarů v přidružené hodnotě do ekonomiky – ale problémy s energií mohou poškodit očekávanou produktivitu. Nemusí to být tak; přijetím tepelných řešení, průmysl datových center může snížit své náklady a snížit šanci na blackout.