AI Datacenter: Tilpasning af stigende krav til strømforbrug

AI-revolutionen er i fuld gang, og det betyder mange flere datacenter; branchens eksperter forudser en 33% stigning i antallet af datacenter inden udgangen af årtiet. Og med denne stigning kommer der også en stigning i elforbrug. Nogle stater kan se datacenter stå for op til 36% af deres samlede elforbrug inden for det kommende årti, ifølge EPRI’s seneste last-vækstscenarier. Dette AI-drevne strømkrav vil føje til den betydelige pres på elnetværk, der allerede er i risiko for at være overbelastet. Ifølge mange eksperter kan AI faktisk være årsag til en kommende energikrise.

Men denne krise kan afværges med indførelsen af på-sitet termisk energilagringssystemer, der tillader en mere fleksibel brug af energi uden operationelle ofre til det altid-tilgængelige datacenter. Termiske energisystemer kan straks reducere datacenters belastning på elnetværket, hvilket reducerer forekomsten af brownout eller blackout, samt behovet for yderligere utility-niveau infrastruktur – en omkostning, der uundgåeligt vil blive overført til forbrugerne i deres elregninger. Til sidst kan sådanne lagringssystemer banke vejen for flere datacenter, der kommer online hurtigere for at imødekomme den stigende efterspørgsel efter AI uden at have en betydelig indvirkning på samfundets energiinfrastruktur.

Termiske energisystemer lettter presset på elnetværket primært, fordi de tillader last-skift, eller justering af de timer, hvor datacenterne bruger mest strøm fra elnetværket. Datacenter kan oplade disse lagringssystemer med elnetværksstrøm under de timer, hvor elnetværkskravet er lavere, og derefter frigøre den til at drive operationer under de timer, hvor elnetværket er mere belastet af en generel højere efterspørgsel fra forbrugere. Datacenters, der bruger sådanne systemer til at lagre energi til og drive AC-systemer alene, kan gøre en stor forskel, fordi kølesystemer skal køre 24/7 for at holde kritisk udstyr fra at overopvarme, og ofte udgør cirka 40% af et centers strømforbrug.

Den globale AI-kapgang er sat til at kræve store mængder energi

Det nyligt annoncerede $500 milliarder Stargate Project, ledet af en gruppe af store teknologivirksomheder, vil have brug for dussiner af gigawatt strøm. Som den kinesiske startup DeepSeek AI nylig viste, kan AI faktisk blive mere effektiv med hensyn til omkostninger og energi, men mange eksperter forventer, at AI vil forblive en betydelig kilde til høj strømforbrug.

Faktisk, selv før disse AI-annonceringer, var datacenter allerede på vej til at udfordre den amerikanske energiforsyning. Ifølge U.S. Energy Information Administration vil strømforbrug stige til rekordhøje i 2025, med datacenters strømbehov en vigtig faktor.

Ifølge eksperter vil datacenters strømkrav over de næste ti år sætte over halvdelen af Nordamerika i risiko for at opleve strømafbrydelser og endda blackout. Selv hvor der er nok strøm, vil datacenter have en økonomisk indvirkning på alle; studier viser, at datacenters efterspørgsel og den efterfølgende knaphed på ressourcer kan drive elpriserne op med op til 70%. En Bain & Company-brief fremhæver, hvordan stigende datacenter-efterspørgsel kan true med at overgå el-forsyningsvækst og kræve billioner af dollars i nye energiinvesteringer globalt. Ifølge Bain, “Hastighed til markedet er afgørende for datacenter-udbydere,” men lokale samfund og regulatorer bekymrer sig om elnetværks-reliabilitet og miljøpåvirkninger.

Termisk energilagring er en øjeblikkelig løsning, der gavner alle interessenter

Dette er, hvor termisk energilagring – en teknologi, der er tilgængelig nu – kan hjælpe. Designet til brug med almindelig el-forsyning, lagres energi i vand eller is, og frigøres, når det er nødvendigt, til at drive datacenters kølesystemer – normalt under perioder, hvor efterspørgsel – og også priser – er høj. Denne løsning kræver ikke en større infrastrukturændring; den kan tilrettes til eksisterende bygninger. Da det er en bagved-meter-løsning, kan datacenter installere dem uafhængigt af el-forsyning – hvilket betyder, at det er en hurtig og effektiv måde at lette elnetværket.

Hvis sådanne systemer bruges bredt, kan de reducere sandsynligheden for strømafbrydelser eller blackout under perioder med generel høj efterspørgsel. Denne last-skift vil være særligt vigtig i stater, hvor strømefterspørgsel vil være særligt høj for datacenter. Løsninger som termisk energilagring, der hjælper med at flade elnetværkets indvirkning, giver el-forsyningsselskaber mere åndedræt til at integrere nye ressourcer, herunder sol- og vindkraft, og udvide transmission på en ordentlig måde. Sådanne løsninger reducerer også eller langsommere behovet for el-forsyningsselskaber til at udvide infrastruktur – potentiale reducerer omkostninger, der ville blive overført til forbrugerne via deres elregninger.

Med en beviselig løsning til at reducere belastningen på elnetværket, vil nye datacenter sandsynligvis kunne opnå nødvendige regeringsgodkendelser og driftstilladelser hurtigere, med mindre modstand eller bekymring om at belaste lokale strømkilder, hvilket tillader denne sektor at vokse hurtigere og følge med den stigende efterspørgsel efter AI.

Hvorfor datacenter skal handle nu

Der er også en økonomisk fordel for datacenter, der integrerer termisk energilagringssystemer: Med flere el-forsyningsselskaber, der bruger differential priser eller time-of-use-tariffer, baseret på efterspørgsel eller kilde til den energi, kan bagved-meter-lagring udnytte disse prissprækker, der er sat til at stige endnu mere i fremtiden, især i stater som Californien og andre, der er mere afhængige af solenergi om dagen. Datacenter kan spare penge ved at oplade termiske systemer under de timer, hvor strøm er billigere, og derefter frigøre den under peak-timer – hvilket giver dem mulighed for at reducere afhængigheden af elnetværksstrøm under de dyreste timer.

Termisk energilagring er også en sikrere mulighed for datacenter end lithium-ion-batteribaseret lagring. Mens små Li-On-batterier er almindelige blandt forbrugere, kræver store bygninger som datacenter store batterier, der præsenterer betydelige sikkerhedsproblemer. Batterierne kan ofte ikke holde en opladning i mere end 12 timer. De degraderer med tiden og kræver betydelige naturressourcer, herunder mineraler, der er i kort supply og importeres fra udlandet. Mange batterier er også fremstillet i udlandet, herunder i Kina, mens termiske energisystemer primært er fremstillet i USA.

AI vil bringe mange fordele – samt udfordringer. Den energi, der kræves for at drive et stort datacenter, der forbruger 100 MW strøm, viser studier, at den kunne forsyne cirka 80.000 hjem med strøm. Gange det med de mange nye datacenter, der kommer online, og indvirkningen er betydelig – en, der kunne presse priserne op for alle, samt føre til energimangel, strømafbrydelser og endda blackout. AI er sat til at bringe billioner i tilføjet værdi til økonomien – men strømproblemer kunne skade den forventede produktivitet. Det behøver ikke at være sådan; ved at adoptere termiske energiløsninger kan datacenter-industrien reducere sine udgifter og mindske sandsynligheden for blackout.