AI-datacenter: Möt den växande efterfrågan på el

AI-revolutionen är i full gång, och det betyder att det kommer att finnas många fler datacenter; branschexperter förutspår en 33% ökning av antalet datacenter fram till slutet av decenniet. Och med den ökningen kommer en ökning av elförbrukning. Vissa delstater kan se datacenter stå för så mycket som 36% av deras totala elförbrukning inom det kommande decenniet, enligt EPRI:s senaste lasttillväxtscenarier. Denna AI-drivna effektbehov kommer att lägga till avsevärt tryck på elnät som redan är i farozonen för att bli överbelastade. Enligt många experter, i själva verket, kan AI vara ansvarig för en kommande energikris.

Men den krisen kan undvikas med införandet av termiska energilagringssystem på plats, som tillåter en mer flexibel användning av energi utan driftsåtaganden för det alltid-på datacentret. Termiska energisystem kan omedelbart minska datacenters belastning på nätet, vilket sänker förekomsten av brownout eller blackouts, samt behovet av ytterligare utility-nivåinfrastruktur – en kostnad som skulle oundvikligen överföras till konsumenterna via deras elräkningar. Slutligen kan sådana lagringssystem bana väg för fler datacenter som kommer online snabbare för att möta den växande efterfrågan på AI utan att ha en betydande inverkan på samhällets energiinfrastruktur.

Termiska energisystem lindrar trycket på nätet främst eftersom de tillåter lastskiftning, eller justering av de timmar under vilka datacentren använder mest el från nätet. Datacenter kan ladda dessa lagringssystem med nätverkskraft under de timmar när nätverkskraven är lägre, sedan släppa ut den för att driva verksamheten under de timmar när nätverket är mer ansträngt av den övergripande högre efterfrågan från konsumenterna. Datacenters som använder sådana system för att lagra energi för och driva AC-system ensam kan göra en stor skillnad eftersom kylsystem måste köra 24/7 för att hålla kritisk utrustning från överhettning, och ofta utgör cirka 40% av ett centers effektanvändning.

Den globala AI-tävlingen kommer att kräva stora mängder energi

Det nyligen tillkännagivna $500 miljarder Stargate-projektet, lett av en grupp stora teknikföretag, kommer att behöva dussintals gigawatt el. Som den kinesiska startupen DeepSeek AI nyligen visade, kan AI faktiskt bli mer effektivt när det gäller kostnad och energi, men många experter förväntar sig att AI kommer att förbli en betydande källa till hög effektbehov.

I själva verket, till och med innan dessa AI-tillkännaganden, var datacenter på väg att utmana den amerikanska energitillförseln alltmer. Enligt U.S. Energy Information Administration kommer elförbrukningen att öka till rekordhöga nivåer år 2025, med datacenter effektbehov en viktig faktor.

Enligt experter kommer datacenter effektbehov att lägga mer än hälften av Nordamerika i farozonen för att uppleva effektminskningar och till och med blackouts. Även där det finns tillräckligt med effekt, kommer datacenter att ha en ekonomisk inverkan på alla; studier visar att datacenter efterfrågan och den efterföljande knappheten på resurser kan driva upp elpriserna med så mycket som 70%. En Bain & Company-rapport betonar hur den snabbt ökande datacenter efterfrågan kan hota att överträffa utility-tillväxt och kräva trillions av dollar i nya energiinvesteringar globalt. Enligt Bain, “Speed to market är avgörande för datacenter leverantörer”, men lokala samhällen och regulatorer oroar sig för nätverks tillförlitlighet och miljöpåverkan.

Termisk energilagring är en omedelbar lösning som gynnar alla intressenter

Här är där termisk energilagring – en teknik som finns tillgänglig nu – kan hjälpa. Utformad för användning med vanlig el från elnätet, lagras energi i vatten eller is, och släpps ut när det behövs för att driva datacenters kylsystem – vanligtvis under perioder när efterfrågan – och också prissättning – är hög. Denna lösning kräver inte en stor infrastrukturändring; den kan monteras i befintliga byggnader. Eftersom det är en lösning bakom elmätaren kan datacenter installera dem oberoende av elnätet – vilket betyder att det är ett snabbt och effektivt sätt att lindra nätverket.

Om de används i stor utsträckning kan sådana system sänka sannolikheten för brownout eller blackouts under perioder med hög efterfrågan. Denna lastskiftning kommer att vara särskilt viktig i delstater där effektbehov kommer att vara särskilt högt för datacenter. Lösningar som termisk energilagring som hjälper till att jämna ut nätverkspåverkan ger elnätet mer andningsutrymme för att integrera nya resurser, inklusive sol- och vindkraft, och expandera överföring på ett ordnat sätt. Sådana lösningar minskar eller åtminstone saktar ner behovet av elnätet att expandera infrastruktur – potentiellt minskar kostnader som skulle slutligen överföras till konsumenterna via deras elräkningar.

Med en beprövad lösning för att minska belastningen på nätet kommer nya datacenter sannolikt att kunna få nödvändiga regeringsgodkännanden och driftstillstånd snabbare, med mindre motstånd eller oro för att belasta lokala kraftkällor, vilket tillåter denna sektor att växa snabbare och hålla jämna steg med den ökande efterfrågan som drivs av AI.

Varför datacenter bör agera nu

Det finns också en ekonomisk fördel för datacenter som inför termiska energilagringssystem: Med fler elnät som använder differenserad prissättning eller tidsspecifik prissättning, baserat på efterfrågan eller källa till den energin, kan bakom elmätaren lagring utnyttja dessa prisskillnader, som kommer att öka ännu mer i framtiden, särskilt i delstater som Kalifornien och andra som är mer beroende av solenergi under dagen. Datacenter kan spara pengar genom att ladda det termiska systemet under de timmar då elen är billigare, och släppa ut den under topp timmar – vilket möjliggör för dem att minska beroendet av nätverkskraft under de dyrare timmarna.

Termisk energilagring är också ett säkrare alternativ för datacenter än litium-jonbatteribaserad lagring. Medan små Li-On-batterier är vanliga bland konsumenter, skulle stora byggnader som datacenter kräva stora batterier, som presenterar betydande säkerhetsproblem. Batterierna kan ofta inte hålla en laddning i mer än 12 timmar. De försämras med tiden och kräver betydande naturresurser, inklusive mineraler, som är i kort supply och importeras från utlandet. Många batterier tillverkas också i utlandet, inklusive i Kina, medan termiska energisystem tillverkas främst i USA.

AI kommer att medföra många fördelar – samt utmaningar. Den energi som krävs för att driva ett stort datacenter som förbrukar 100 MW el, visar studier, kunde försörja 80 000 hem med el. Om man multiplicerar det med de många nya datacenter som kommer online och påverkan är betydande – en som kunde trycka upp priserna för alla, samt leda till energibrist, brownout och till och med blackouts. AI är på väg att bringa trillions i tilläggsvärde till ekonomin – men effektproblem kunde skada den förväntade produktiviteten. Det behöver inte vara så; genom att anta termiska energilösningar kan datacenterbranschen minska sina utgifter och minska risken för blackouts.