Центри даних AI: вирішення зростаючих вимог до енергії

Революція штучного інтелекту набуває обертів, і це означає значно більше центрів даних; експерти галузі передбачають зростання кількості центрів даних на 33% збільшення кількості центрів даних до кінця десятиліття. І разом із цим зростанням зростатиме споживання електроенергії. Деякі штати можуть побачити, як центри даних становитимуть до 36% від загального споживання електроенергії протягом найближчих десяти років, згідно з недавніми прогнозами EPRI. Ця зростаюча потреба в енергії, спричинена штучним інтелектом, додастся до значного тиску на електричні мережі, які вже зараз знаходяться під загрозою перевантаження. За словами багатьох експертів, штучний інтелект може стати причиною енергетичної кризи.

Однак, цю кризу можна уникнути завдяки впровадженню систем теплового зберігання енергії на місці, які дозволяють використовувати енергію більш гнучко без операційних жертв центрів даних, які працюють безперервно. Системи теплової енергії можуть негайно зменшити навантаження центрів даних на мережу, тим самим знижуючи кількість випадків зниження напруги або відключення електроенергії, а також зменшуючи потребу в додатковій інфраструктурі рівня комунальних послуг – витрат, які в кінцевому підсумку будуть передані споживачам через їхні рахунки за електроенергію. В кінцевому підсумку, такі системи зберігання можуть пролягти шлях для швидшого введення в дію нових центрів даних, щоб задовольнити зростаючий попит на штучний інтелект без суттєвого впливу на енергетичну інфраструктуру громад.

Системи теплової енергії полегшують тиск на мережу головним чином тому, що вони дозволяють змінювати навантаження, або регулювати години, протягом яких центри даних використовують найбільшу кількість електроенергії з мережі. Центри даних можуть заряджати ці системи зберігання енергії з мережі під час годин, коли мережевий попит нижчий, а потім видавати її для забезпечення роботи під час годин, коли комунальні послуги більш напружені через загальне вищезгладжене попит від споживачів. Центри даних, які використовують такі системи для зберігання енергії та забезпечення роботи систем охолодження, можуть зробити велику різницю, оскільки системи охолодження повинні працювати 24/7, щоб запобігти перегріву критичної апаратури, і часто складають близько 40% від загального споживання енергії центру.

Глобальні перегони штучного інтелекту вимагатимуть великих кількостей енергії

Нещодавно оголошений $500 мільярдів проект Stargate, який очолюють великі технологічні компанії, буде потребувати декілька десятків гігават електроенергії. Як показав китайський стартап DeepSeek AI, штучний інтелект може стати більш ефективним щодо витрат і енергії, але багато експерти вважають, що штучний інтелект залишиться значним джерелом високого попиту на енергію.

Насправді, навіть до цих оголошень про штучний інтелект, центри даних вже були на шляху до зростання викликів для енергопостачання США. За даними Управління енергетичної інформації США, споживання електроенергії має зростати до рекордних висот у 2025 році, з потребами центрів даних як важливим фактором.

За словами експертів, протягом наступного десятиліття центри даних будуть становити більше половини Північної Америки під загрозою зниження напруги або відключення електроенергії. Навіть там, де є достатньо енергії, центри даних будуть мати фінансовий вплив на всіх; дослідження показують, що попит центрів даних і подальше стискання ресурсів можуть підняти ціни на електроенергію на 70%. Документ Bain & Company підкреслює, як стрімкий попит центрів даних може загрожувати перевищувати зростання енергопостачання і потребувати трильйонів доларів нових енергетичних інвестицій у світі. За словами Bain, “Швидкість виходу на ринок є важливою для постачальників центрів даних”, але місцеві громади і регулятори турбуються про надійність мережі і екологічні наслідки.

Теплове зберігання енергії – це негайне рішення, яке приносить користь усім сторонам

Це саме тут теплове зберігання енергії – технологія, доступна зараз, – може допомогти. Розроблена для використання з регулярно надаваною комунальною електроенергією, енергія зберігається у воді або льоду і видавється, коли потрібно, для забезпечення роботи систем охолодження центрів даних – зазвичай під час періодів, коли попит – і ціни – високі. Це рішення не потребує здійснення великих змін інфраструктури; його можна доінсталювати в існуючі будівлі. Оскільки це рішення поза межами лічильника, центри даних можуть встановлювати їх незалежно від комунальних послуг – що означає, що це швидкий і ефективний спосіб полегшення навантаження на мережу.

Якщо такі системи будуть широко використовуватися, вони можуть зменшити ймовірність зниження напруги або відключення електроенергії під час періодів високого попиту. Ця зміна навантаження буде особливо важливою в штатах, де попит на електроенергію буде особливо високим для центрів даних. Рішення, такі як теплове зберігання енергії, які допомагають знизити вплив на мережу, надають комунальним послугам більше часу для інтеграції нових ресурсів, включаючи сонячну та вітрову енергію, а також розширення передачі в порядку. Такі рішення також зменшують або хоча б сповільнюють потребу комунальних послуг у розширенні інфраструктури – потенційно зменшуючи витрати, які в кінцевому підсумку будуть передані споживачам через їхні рахунки за електроенергію.

З доведеною рішенням для зменшення навантаження на мережу, нові центри даних, ймовірно, зможуть отримати необхідні урядові схвалення та дозволи на роботу швидше, з меншим опором або турботами про вплив на місцеві джерела енергії, що дозволить цій галузі розвиватися швидше і задовольняти зростаючий попит, спричинений штучним інтелектом.

Чому центри даних повинні діяти зараз

Є також фінансові вигоди для центрів даних, які впроваджують системи теплового зберігання енергії: з більшою кількістю комунальних послуг, які використовують диференційоване ціноутворення або тарифи з урахуванням часу, залежно від попиту або джерела енергії, зберігання енергії поза межами лічильника може скористатися цими пробілами в ціноутворенні, які будуть збільшуватися ще більше в майбутньому, особливо в штатах, таких як Каліфорнія, і інших, які більше залежать від сонячної енергії вдень. Центри даних можуть економити гроші, заряджаючи теплову систему під час годин, коли електроенергія дешевша, і видавати її під час пікових годин – що дозволяє їм зменшити залежність від енергії мережі в її більш дорогих годинах.

Теплове зберігання енергії також є безпечнішою опцією для центрів даних, ніж зберігання енергії на основі літій-іонних батарей. Хоча невеликі літій-іонні батареї поширені серед житлових споживачів, великі будівлі, такі як центри даних, потребують великих батарей, які представляють значні проблеми безпеки. Батареї часто не можуть утримувати заряд більше 12 годин. Вони також деградують з часом і потребують великої кількості природних ресурсів, включаючи мінерали, які перебувають у короткому запасі і імпортуються з-за кордону. Багато батарей також виготовляються за кордоном, включаючи в Китаї, тоді як системи теплового зберігання енергії в основному виготовляються в США.

Штучний інтелект принесе багато вигод – а також виклики. Енергія, необхідна для роботи великого центру даних, який споживає 100 МВт електроенергії, дослідження показують, що вона може постачати близько 80 000 домівок з електроенергією. Помножте це на багато нових центрів даних, які вводяться в дію, і вплив буде суттєвим – той, який може підвищити ціни для всіх, а також призвести до енергетичних нестач, зниження напруги та навіть відключення електроенергії. Штучний інтелект має приносити трильйони доларів доданої вартості до економіки – але проблеми з енергією можуть нашкодити цій очікуваній продуктивності. Це не повинно бути так; завдяки впровадженню рішень теплової енергії галузь центрів даних може зменшити свої витрати і зменшити ймовірність відключення електроенергії.