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

Revolutionarea AI este în plină desfășurare, și asta înseamnă mult mai multe centre de date; experții din industrie prevăd o creștere de 33% cu creșterea 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 ca fiind responsabile pentru până la 36% din consumul total de electricitate în următorul deceniu, conform scenariilor de creștere a sarcinii recente ale EPRI. Această cerere de energie generată de AI va adăuga presiune semnificativă 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 a energiei termice pe site, care permit o utilizare mai flexibilă a energiei fără sacrificii operaționale pentru centrele de date care funcționează non-stop. Sistemele de energie termică 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 prin facturile 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 la rețea mai repede, pentru a satisface cererea tot mai mare de AI, fără a avea un impact semnificativ asupra infrastructurii energetice a comunității.

Sistemele de energie termică 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 din rețea. Centrele de date pot încărca aceste sisteme de stocare cu energie din rețea în orele în care cererea de rețea este mai mică, apoi pot elibera energie 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 Stargate Project, și va necesita zeci de gigawati 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 energie 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 Statele Unite. Conform Administrației pentru Informații Energetice din Statele Unite, consumul de energie este prevăzut să ajungă la maxime istorice în 2025, cu cererile de energie ale centrelor de date ca un factor important.

Conform experților, în următorul deceniu, cererile de energie ale centrelor de date vor pune peste jumătate din America de Nord în pericol de a înregistra reduceri de energie 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 de energie a centrelor de date și presiunea asupra resurselor ar putea majora 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 energie și să necesite mii de miliarde de dolari în investiții noi 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 energiei termice este o soluție imediată care beneficiază toți stakeholderii

Aici intervine stocarea energiei termice – o tehnologie disponibilă acum – care poate ajuta. Proiectată pentru a fi utilizată împreună cu energia electrică 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 prețurile sunt ridicate. Această soluție nu necesită modificări majore ale 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 ar fi utilizate pe scară largă, astfel de sisteme ar putea 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 energie pentru centrele de date va fi deosebit de ridicată. Soluțiile precum stocarea energiei termice, 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 de energie.

Cu o soluție dovedită pentru a reduce presiunea asupra rețelei, noi 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 presiunea asupra surselor de energie locale, 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 încorporează sisteme de stocare a energiei termice: cu mai multe utilități care utilizează tarife diferențiate sau tarife în funcție de timp, pe baza cererii sau a sursei de energie, stocarea din spatele contorului poate profita de aceste lacune în preț, care sunt programate să crească și mai mult în viitor, în special în state precum California și altele care se bazează mai mult pe energie 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 să reducă dependența de energia din rețea în orele mai scumpe.

Stocarea energiei termice este, de asemenea, o opțiune mai sigură pentru centrele de date decât stocarea cu baterii cu ioni de litiu. În timp ce bateriile mici cu ioni de litiu sunt comune printre consumatorii rezidențiali, clădirile mari precum centrele de date ar necesita baterii mari, care prezintă probleme semnificative de siguranță. Bateriile nu pot reține încărcarea pentru mai mult de 12 ore. Ele se degradează în timp și necesită resurse naturale semnificative, inclusiv minerale, care sunt în cantitate limitată și provenite din străinătate. Multe baterii sunt fabricate în străinătate, inclusiv în China, în timp ce sistemele de energie termică sunt fabricate în principal în Statele Unite.

AI va aduce multe beneficii, dar 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. Înmulțiți asta cu multe centre de date noi care sunt conectate la rețea și impactul este semnificativ – unul care ar putea majora prețurile pentru toată lumea, precum și duce la lipsuri de energie, brownout-uri și chiar black-out-uri. AI este programată să aducă trilioane de valoare adăugată economiei – dar problemele de energie ar putea afecta productivitatea așteptată. Nu trebuie să fie așa; prin adoptarea soluțiilor de energie termică, industria centrelor de date poate reduce cheltuielile și diminua șansele de black-out.