Центры обработки данных ИИ: удовлетворение растущих потребностей в электроэнергии

Революция искусственного интеллекта в самом разгаре, а это означает гораздо больше центров обработки данных; отраслевые эксперты прогнозируют рост на 33% недавнее увеличение в количестве дата-центров к концу десятилетия. И с этим ростом увеличится потребление электроэнергии. Некоторые штаты могли бы увидеть, что дата-центры составляют столько, сколько% 36 от их общего потребления электроэнергии в течение ближайшего десятилетия, согласно последним сценариям роста нагрузки EPRI. Этот спрос на электроэнергию, управляемый ИИ, добавит к существенное давление на электросетях, которые уже находятся под угрозой перегрузки. По мнению многих экспертов, на самом деле, ИИ может быть ответственным за грядущее энергетический кризис.

Однако этот кризис можно предотвратить с помощью внедрения локальных систем хранения тепловой энергии, которые позволяют более гибко использовать энергию без операционных жертв для постоянно включенного центра обработки данных. Системы тепловой энергии могут немедленно снизить нагрузку центров обработки данных на сеть, тем самым снижая возникновение отключений или сбоев, а также потребность в дополнительной инфраструктуре на уровне коммунальных служб — расходы, которые неизбежно будут переложены на потребителей в их счетах за электроэнергию. В конечном счете, такие системы хранения могут проложить путь для большего количества центров обработки данных, которые будут выходить в сеть быстрее, чтобы удовлетворить растущий спрос на ИИ, не оказывая существенного влияния на энергетическую инфраструктуру сообщества.

Тепловые энергетические системы снижают нагрузку на сеть в основном потому, что они позволяют перераспределять нагрузку или корректировать часы, в течение которых центры обработки данных используют больше всего электроэнергии из сети. Центры обработки данных могут заряжать эти системы хранения энергией сети в часы, когда спрос на нее ниже, а затем выдавать ее для питания операций в часы, когда коммунальные службы более напряжены из-за общего более высокого спроса со стороны потребителей. Использование центрами обработки данных таких систем для хранения энергии и питания систем переменного тока само по себе может иметь большое значение, поскольку системы охлаждения должны работать круглосуточно, чтобы не допустить перегрева критического оборудования, и часто компенсировать около 40% энергопотребления центра.  

Глобальная гонка искусственного интеллекта потребует больших затрат энергии

Недавно объявленные 500 миллиардов долларов Проект Звездных врат, возглавляемая группой крупных технологических компаний, будет нуждаться десятки гигаватт электроэнергии. Как китайский стартап DeepSeek Недавно было показано, что искусственный интеллект действительно может стать более эффективным с точки зрения затрат и энергии, но многих эксперты ожидается, что ИИ останется существенным источником высокого спроса на электроэнергию.  

На самом деле, даже до этих заявлений об ИИ центры обработки данных были на пути к тому, чтобы все больше бросать вызов энергоснабжению США. По данным Управления энергетической информации США, потребление энергии установлено на уровне подняться до рекордно высокого уровня в 2025, с Потребности центра обработки данных в электроэнергии важный фактор.

По мнению экспертов, в течение следующего десятилетия потребности в электроэнергии для центров обработки данных возрастут более половины Северной Америки рискуют столкнуться с сокращением мощности и даже отключениями. Даже там, где достаточно мощности, центры обработки данных должны иметь финансовые последствия для всех; исследования показывают, что спрос на центры обработки данных и последующее сокращение ресурсов могут повышать цены на электроэнергию на целых 70%. Краткий обзор Bain & Company подчеркивает, как растущий спрос на центры обработки данных может угрожать обогнать рост предложения коммунальных услуг и потребовать триллионы долларов в новые энергетические инвестиции во всем мире. По словам Бэйна, «Скорость выхода на рынок имеет жизненно важное значение для поставщиков центров обработки данных», но местные сообщества и Регуляторы беспокоюсь о надежность сети и воздействие на окружающую среду.

Хранение тепловой энергии — это немедленное решение, которое приносит пользу всем заинтересованным сторонам

Вот где может помочь тепловое хранение энергии — технология, доступная сейчас. Разработанная для использования с обычным электричеством, предоставляемым коммунальными службами, энергия хранится в воде или льду и высвобождается, когда это необходимо для питания систем охлаждения центров обработки данных — обычно в периоды, когда спрос — и также цены — высоки. Это решение не требует серьезных изменений в инфраструктуре; его можно модернизировать в существующих зданиях. Поскольку это решение «за счетчиком», центры обработки данных могут устанавливать их независимо от коммунальных служб — то есть это быстрый и эффективный способ разгрузить сеть. 

При широком использовании такие системы могут снизить вероятность отключений или сбоев в периоды общего высокого спроса. Такое смещение нагрузки будет особенно важным в штатах, где спрос на электроэнергию будет особенно высок для центров обработки данных. Такие решения, как хранение тепловой энергии, которые помогают сгладить чистое воздействие на сеть, предоставляют коммунальным службам больше пространства для интеграции новых ресурсов, включая солнечную и ветровую энергию, и расширения передачи упорядоченным образом. Такие решения также уменьшают или, по крайней мере, замедляют потребность коммунальных служб в расширении инфраструктуры, что потенциально снижает расходы, которые в конечном итоге будут переложены на потребителей через их счета за электроэнергию.  

Благодаря проверенному решению по снижению нагрузки на сеть новые центры обработки данных, скорее всего, смогут быстрее получать необходимые государственные одобрения и разрешения на эксплуатацию, с меньшим сопротивлением или беспокойством о загрязнении местных источников энергии, что позволит этому сектору расти быстрее и соответствовать растущему спросу, обусловленному ИИ.

Почему дата-центры должны действовать сейчас

Центры обработки данных, в которых используются системы хранения тепловой энергии, также имеют финансовую выгоду: большее количество коммунальных услуг использует дифференцированное ценообразование или тарифы по времени использования, в зависимости от спроса или источника этой энергии, хранение за счетчиком может воспользоваться этими разрывами в ценах, которые, как ожидается, еще больше увеличатся в будущем, особенно в таких штатах, как Калифорния и других, которые больше зависят от солнечной энергии в течение дня. Центры обработки данных могут экономить деньги, заряжая тепловую систему в часы, когда электроэнергия дешевле, и высвобождая ее в часы пик, что позволяет им снизить зависимость от сетевой электроэнергии в ее более дорогие часы.

Тепловое хранение энергии также является более безопасным вариантом для центров обработки данных, чем хранение на основе литий-ионных батарей. В то время как небольшие батареи Li-On распространены среди бытовых потребителей, для больших зданий, таких как центры обработки данных, потребуются большие батареи, которые представляют существенные проблемы безопасности. Аккумуляторы часто не могут держать заряд более 12 часов. Они также со временем деградируют и требуют значительных природных ресурсов, включая минералы, которые в дефиците и закупаются за рубежом. Многие аккумуляторы также производятся за рубежом, в том числе в Китае, в то время как тепловые энергетические системы в основном производятся в США.

ИИ принесет много преимуществ, но и вызовов. Исследования показывают, что энергия, необходимая для работы большого центра обработки данных, потребляющего 100 МВт, может обеспечить некоторые 80,000 дома с электричеством. Умножьте это на множество новых центров обработки данных, которые выйдут в сеть, и эффект будет значительным — он может привести к росту цен для всех, а также привести к нехватка энергии, перебои и даже отключения электроэнергии. ИИ настроен на принести триллионы в добавленной стоимости для экономики – но проблемы с электроэнергией может повредить ожидаемая производительность. Так быть не должно; приняв решения по тепловой энергии, индустрия центров обработки данных может снизить свои расходы и уменьшить вероятность отключений электроэнергии.