I Centri di Elaborazione Dati dell’AI: Affrontare le Crescenti Richieste di Energia

La rivoluzione dell’AI è in pieno svolgimento, e ciò significa molti più centri di elaborazione dati; gli esperti del settore prevedono un aumento del 33% dell’aumento del numero di centri di elaborazione dati entro la fine del decennio. E con questo aumento arriverà un aumento nel consumo di elettricità. Alcuni stati potrebbero vedere i centri di elaborazione dati rappresentare fino al 36% del loro consumo totale di elettricità entro il prossimo decennio, secondo gli scenari di crescita della domanda di EPRI. Questa domanda di energia trainata dall’AI si aggiungerà alla pressione sostanziale sulle reti elettriche già a rischio di essere sovraccaricate. Secondo molti esperti, in effetti, l’AI potrebbe essere responsabile di una crisi energetica.

Tuttavia, questa crisi può essere evitata con l’adozione di sistemi di accumulo di energia termica on-site, che consentono un uso più flessibile dell’energia senza sacrifici operativi per il centro di elaborazione dati sempre attivo. I sistemi di energia termica possono immediatamente ridurre la pressione dei centri di elaborazione dati sulla rete, riducendo così la frequenza di black-out o brown-out, nonché la necessità di ulteriore infrastruttura a livello di utility – un costo che sarebbe inevitabilmente a carico dei consumatori attraverso le loro bollette elettriche. In ultima analisi, tali sistemi di accumulo potrebbero aprire la strada a più centri di elaborazione dati che entrano in funzione più velocemente per soddisfare la crescente domanda di AI senza avere un impatto significativo sull’infrastruttura energetica della comunità.

I sistemi di energia termica alleviano la pressione sulla rete principalmente perché consentono il load-shifting, o l’aggiustamento delle ore in cui i centri di elaborazione dati utilizzano la maggior parte dell’elettricità dalla rete. I centri di elaborazione dati possono caricare questi sistemi di accumulo con energia di rete durante le ore in cui la domanda di rete è più bassa, e poi rilasciarla per alimentare le operazioni durante le ore in cui le utility sono più soggette a una maggiore domanda complessiva da parte dei consumatori. I centri di elaborazione dati che utilizzano tali sistemi per accumulare energia e alimentare i sistemi di condizionamento possono fare una grande differenza perché i sistemi di raffreddamento devono funzionare 24 ore su 24 per evitare che l’attrezzatura critica si surriscaldi, e spesso rappresentano circa il 40% del consumo di energia di un centro.

La Corsa Globale all’AI Richiederà Grandi Quantità di Energia

Il recentemente annunciato progetto Stargate Project, guidato da un gruppo di importanti aziende tecnologiche, avrà bisogno di dozzine di gigawatt di elettricità. Come ha recentemente dimostrato l’azienda cinese DeepSeek AI, l’AI potrebbe diventare più efficiente in termini di costo e energia, ma molti esperti prevedono che l’AI rimanga una fonte significativa di alta domanda di energia.

In effetti, anche prima di questi annunci sull’AI, i centri di elaborazione dati erano già sulla strada per sfidare sempre più l’approvvigionamento energetico degli Stati Uniti. Secondo l’Amministrazione per l’informazione energetica degli Stati Uniti, il consumo di energia è destinato a raggiungere livelli record nel 2025, con le esigenze energetiche dei centri di elaborazione dati come un fattore importante.

Secondo gli esperti, nel prossimo decennio le esigenze energetiche dei centri di elaborazione dati metteranno più della metà del Nord America a rischio di subire riduzioni di potenza e addirittura black-out. Anche dove c’è abbastanza potenza, i centri di elaborazione dati avranno un impatto finanziario su tutti; gli studi mostrano che la domanda dei centri di elaborazione dati e la successiva pressione sulle risorse potrebbero aumentare i prezzi dell’elettricità del 70%. Un rapporto di Bain & Company evidenzia come la crescente domanda dei centri di elaborazione dati potrebbe minacciare di superare la crescita dell’offerta di utility e richiedere trilioni di dollari in nuovi investimenti energetici a livello globale. Secondo Bain, “La velocità di mercato è vitale per i fornitori di centri di elaborazione dati”, ma le comunità locali e i regolatori si preoccupano della affidabilità della rete e impatto ambientale.

L’Accumulo di Energia Termica è una Soluzione Immediata che Beneficia Tutti gli Stakeholder

È qui che l’accumulo di energia termica – una tecnologia disponibile ora – può aiutare. Progettato per l’uso con l’elettricità fornita regolarmente dalle utility, l’energia viene immagazzinata in acqua o ghiaccio e rilasciata quando necessario per alimentare i sistemi di condizionamento dei centri di elaborazione dati – di solito durante i periodi in cui la domanda – e anche il prezzo – è alto. Questa soluzione non richiede un cambiamento significativo dell’infrastruttura; può essere adattato a edifici esistenti. Poiché si tratta di una soluzione behind-the-meter, i centri di elaborazione dati possono installarli in modo indipendente dalle utility – il che significa che è un modo rapido ed efficiente per alleviare la rete.

Se utilizzato ampiamente, tali sistemi possono ridurre la probabilità di black-out o brown-out durante i periodi di alta domanda complessiva. Questo load-shifting sarà particolarmente importante negli stati in cui la domanda di potenza sarà particolarmente alta per i centri di elaborazione dati. Le soluzioni come l’accumulo di energia termica che aiutano a ridurre l’impatto netto sulla rete forniscono alle utility più spazio per integrare nuove risorse, comprese l’energia solare e eolica, e ampliare la trasmissione in modo ordinato. Tali soluzioni riducono anche o almeno rallentano la necessità per le utility di espandere l’infrastruttura – potenzialmente riducendo i costi che sarebbero alla fine a carico dei consumatori attraverso le loro bollette elettriche.

Con una soluzione provata per ridurre la pressione sulla rete, nuovi centri di elaborazione dati potranno probabilmente ottenere più velocemente le necessarie approvazioni governative e permessi di funzionamento, con meno opposizione o preoccupazione per l’impatto sui sistemi di alimentazione locale, consentendo a questo settore di crescere più velocemente e stare al passo con la crescente domanda portata dall’AI.

Perché i Centri di Elaborazione Dati Dovrebbero Agire Ora

C’è anche un beneficio finanziario per i centri di elaborazione dati che incorporano sistemi di accumulo di energia termica: con più utility che utilizzano tariffe differenziate o a tempo di utilizzo, basate sulla domanda o sulla fonte di quell’energia, l’accumulo behind-the-meter può approfittare di queste lacune nei prezzi, che sono destinati ad aumentare ancora di più in futuro, specialmente negli stati come la California e altri che si affidano di più all’energia solare durante il giorno. I centri di elaborazione dati possono risparmiare denaro caricando il sistema termico durante le ore in cui l’elettricità è meno costosa e rilasciandola durante le ore di punta – consentendo loro di ridurre la dipendenza dall’elettricità di rete nelle ore più costose.

L’accumulo di energia termica è anche un’opzione più sicura per i centri di elaborazione dati rispetto all’accumulo basato su batterie al litio. Mentre le piccole batterie al litio sono comuni tra i consumatori residenziali, grandi edifici come i centri di elaborazione dati richiederebbero batterie di grandi dimensioni, che presentano significativi problemi di sicurezza. Le batterie spesso non possono mantenere la carica per più di 12 ore. Si degradano anche con il tempo e richiedono risorse naturali significative, compresi minerali, che sono in breve supply e importati dall’estero. Molte batterie sono prodotte anche all’estero, compresa la Cina, mentre i sistemi di accumulo di energia termica sono principalmente prodotti negli Stati Uniti.

L’AI porterà molti benefici – così come sfide. L’energia necessaria per alimentare un grande centro di elaborazione dati che consuma 100 MW di potenza, gli studi mostrano, potrebbe alimentare circa 80.000 case con elettricità. Moltiplicare ciò per i molti nuovi centri di elaborazione dati che entrano in funzione e l’impatto è significativo – uno che potrebbe spingere i prezzi verso l’alto per tutti, nonché portare a carenze di energia, black-out e anche black-out. L’AI è destinata a portare trilioni di valore aggiunto all’economia – ma i problemi di energia potrebbero danneggiare quella produttività prevista. Non deve essere così; adottando soluzioni di energia termica, l’industria dei centri di elaborazione dati può ridurre le spese e ridurre la probabilità di black-out.