Centrele de date AI: Abordarea cererilor tot mai mari de putere

Revolutia AI este în plină desfășurare, și asta înseamnă mult mai multe centre de date; experții din industrie prevăd o creștere de 33% cu creștere a numărului de centre de date până la sfârșitul deceniului. Și odată cu această creștere va veni și o creștere a consumului de electricitate. Unele state ar putea vedea centrele de date care reprezintă până la 36% din consumul total de electricitate în următorul deceniu, conform scenariilor recente de creștere a sarcinii EPRI. Această cerere de putere condusă de AI va adăuga presiune considerabilă asupra rețelelor electrice, care sunt deja în pericol de a fi suprasolicitate. Conform multor experți, de fapt, AI ar putea fi responsabilă pentru o criză energetică.

Cu toate acestea, această criză poate fi evitată prin adoptarea sistemelor de stocare termică pe site, care permit o utilizare mai flexibilă a energiei fără sacrificii operaționale pentru centrul de date care funcționează non-stop. Sistemele termice pot reduce imediat presiunea centrelor de date asupra rețelei, reducând astfel apariția brownout-urilor sau a black-out-urilor, precum și nevoia de infrastructură suplimentară la nivel de utilitate – un cost care ar fi inevitabil transferat consumatorilor în facturile lor de energie. În cele din urmă, astfel de sisteme de stocare ar putea deschide calea pentru mai multe centre de date care să fie conectate mai repede pentru a satisface cererea tot mai mare de AI, fără a avea un impact semnificativ asupra infrastructurii energetice a comunității.

Sistemele termice reduc presiunea asupra rețelei în principal pentru că permit schimbarea sarcinii, sau ajustarea orelor în care centrele de date utilizează cea mai mare cantitate de electricitate de la rețea. Centrele de date pot încărca aceste sisteme de stocare cu energie de la rețea în orele în care cererea de la rețea este mai mică, apoi o pot elibera pentru a alimenta operațiunile în orele în care utilitățile sunt mai solicitate de cererea mai mare a consumatorilor. Centrele de date care utilizează astfel de sisteme pentru a stoca energie și a alimenta sistemele de aer condiționat pot face o mare diferență, deoarece sistemele de răcire trebuie să funcționeze 24/7 pentru a preveni supraîncălzirea echipamentelor critice și adesea reprezintă aproximativ 40% din consumul de energie al unui centru.

Cursa globală AI va necesita cantități mari de energie

Proiectul Stargate recent anunțat, în valoare de 500 de miliarde de dolari , condus de un grup de mari companii tehnologice, va necesita zeci de gigawatti de electricitate. Așa cum a arătat recent startup-ul chinez DeepSeek AI, AI poate deveni mai eficient din punct de vedere al costurilor și al energiei, dar mulți experți consideră că AI va rămâne o sursă semnificativă de cerere de putere ridicată.

De fapt, chiar înainte de aceste anunțuri AI, centrele de date erau pe cale să devină tot mai mult o provocare pentru aprovizionarea cu energie din SUA. Conform Administrației SUA pentru Informații Energetice, consumul de energie va ajunge la niveluri record în 2025, cu nevoile de energie ale centrelor de date ca factor important.

Conform experților, în următorul deceniu, cererea de energie a centrelor de date va pune peste jumătate din America de Nord în pericol de a experimenta reduceri de putere și chiar black-out-uri. Chiar și acolo unde există suficientă energie, centrele de date vor avea un impact financiar asupra tuturor; studiile arată că cererea centrelor de date și presiunea ulterioară asupra resurselor ar putea crește prețurile la energie cu până la 70%. Un raport al companiei Bain & Company subliniază modul în care cererea în creștere a centrelor de date ar putea amenința să depășească creșterea ofertei de utilități și să necesite investiții de mii de miliarde de dolari în energie la nivel global. Conform Bain, „Viteza de piață este vitală pentru furnizorii de centre de date”, dar comunitățile locale și regulatorii se tem de fiabilitatea rețelei și impactul asupra mediului.

Stocarea termică a energiei este o soluție imediată care beneficiază toți stakeholderii

Aici intervine stocarea termică a energiei – o tehnologie disponibilă acum – care poate ajuta. Proiectată pentru utilizare cu energie electrică obișnuită furnizată de utilități, energia este stocată în apă sau gheață și eliberată atunci când este necesară pentru a alimenta sistemele de răcire ale centrelor de date – de obicei în perioadele în care cererea – și, de asemenea, prețurile – sunt mai mari. Această soluție nu necesită o schimbare majoră a infrastructurii; poate fi adaptată clădirilor existente. Deoarece este o soluție din spatele contorului, centrele de date pot instala aceste sisteme independent de utilități – ceea ce înseamnă că este o modalitate rapidă și eficientă de a reduce presiunea asupra rețelei.

Dacă este utilizată pe scară largă, astfel de sisteme pot reduce probabilitatea apariției brownout-urilor sau a black-out-urilor în perioadele de cerere ridicată. Această schimbare a sarcinii va fi deosebit de importantă în statele în care cererea de putere va fi deosebit de mare pentru centrele de date. Soluțiile precum stocarea termică a energiei, care ajută la reducerea impactului asupra rețelei, oferă utilităților mai mult timp pentru a integra noi resurse, inclusiv energie solară și eoliană, și pentru a extinde transmisia într-o manieră ordonată. Astfel de soluții reduc, de asemenea, sau cel puțin încetinesc nevoia utilităților de a extinde infrastructura – ceea ce ar putea reduce costurile care ar fi transferate în cele din urmă consumatorilor prin facturile lor de energie.

Cu o soluție dovedită pentru a reduce presiunea asupra rețelei, noile centre de date vor putea, probabil, să obțină aprobări și permise de operare necesare mai rapid, cu mai puțină opoziție sau îngrijorare cu privire la epuizarea surselor locale de energie, permițând astfel acestui sector să crească mai rapid și să țină pasul cu cererea tot mai mare generată de AI.

De ce centrele de date ar trebui să acționeze acum

Există, de asemenea, un beneficiu financiar pentru centrele de date care incorporează sisteme de stocare termică: cu mai multe utilități care utilizează tarife diferențiate sau tarife pe bază de timp, în funcție de cerere sau de sursa acestei energii, stocarea din spatele contorului poate profita de aceste goluri de preț, care vor crește și mai mult în viitor, în special în state precum California și altele care se bazează mai mult pe energia solară în timpul zilei. Centrele de date pot economisi bani prin încărcarea sistemului termic în orele în care energia este mai ieftină și eliberarea acesteia în orele de vârf – permițându-le astfel să reducă dependența de energia de la rețea în orele mai scumpe.

Stocarea termică a energiei este, de asemenea, o opțiune mai sigură pentru centrele de date decât stocarea pe bază de baterii cu ioni de litiu. În timp ce bateriile mici Li-On sunt comune printre consumatorii rezidențiali, clădirile mari, cum ar fi centrele de date, ar necesita baterii mari, care prezintă probleme de siguranță semnificative. Bateriile nu pot menține încărcarea mai mult de 12 ore. Ele se degradează în timp și necesită resurse naturale semnificative, inclusiv minerale, care sunt în scurtă aprovizionare și provin din străinătate. Multe baterii sunt, de asemenea, fabricate în străinătate, inclusiv în China, în timp ce sistemele de stocare termică sunt fabricate în principal în SUA.

AI va aduce multe beneficii – precum și provocări. Energia necesară pentru a alimenta un centru de date mare care consumă 100 MW de putere, conform studiilor, ar putea alimenta aproximativ 80.000 de case cu energie electrică. Înmulțită cu multe centre de date noi care sunt conectate, impactul este semnificativ – unul care ar putea crește prețurile pentru toată lumea, precum și conduce la lipsuri de energie, brownout-uri și chiar black-out-uri. AI este pe cale să aducă mii de miliarde de valoare adăugată economiei – dar problemele de energie ar putea dăuna productivității așteptate. Nu trebuie să fie așa; prin adoptarea soluțiilor de stocare termică, industria centrelor de date poate reduce cheltuielile și diminua șansa apariției black-out-urilor.