Центри даних штучного інтелекту: вирішення проблеми зростаючих енергетичних потреб

Революція штучного інтелекту набирає обертів, і це означає ще більше центрів даних; експерти галузі передбачають зростання кількості центрів даних на 33% збільшення кількості центрів даних до кінця десятиліття. І разом із цим зростанням збільшиться споживання електроенергії. Деякі штати можуть побачити, як центри даних становитимуть до 36% свого загального споживання електроенергії протягом наступного десятиліття, згідно з недавніми прогнозами EPRI. Ця енергетична потреба, спричинена штучним інтелектом, додасть значний тиск 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 за допомогою впровадження систем теплового енергосховища, 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 зменшуючи кількість випадків зниження напруги або відключення електроенергії, а також потребу в додатковій інфраструктурі рівня комунальних послуг – витрати, які в кінцевому підсумку будуть передані споживачам у вигляді підвищення ціни на електроенергію. У кінцевому підсумку, такі системи сховища можуть пролягти шлях для швидшого введення в експлуатацію нових центрів даних для задоволення зростаючого попиту на штучний інтелект без значного впливу на енергетичну інфраструктуру громади.

Системи теплової енергії зменшують тиск на мережу головним чином тому, що вони дозволяють здійснювати зміну навантаження, або регулювання годин, під час яких центри даних споживають найбільшу кількість електроенергії з мережі. Центри даних можуть заряджати ці системи сховища енергії під час годин, коли попит на мережу нижчий, а потім видавати її для забезпечення роботи під час годин, коли комунальні послуги більш напружені через загальний вищий попит споживачів. Центри даних, які використовують такі системи для сховища енергії та забезпечення роботи систем кондиціонування повітря, можуть зробити велику різницю, оскільки системи кондиціонування повітря повинні працювати 24/7, щоб запобігти перегріву критичної апаратури, і часто становлять близько 40% від загального споживання електроенергії центру.

Глобальні перегони штучного інтелекту вимагатимуть великої кількості енергії

Нещодавно оголошений $500 мільярд проект Stargate, який очолюють великі технологічні компанії, буде потребувати декілька 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 залисться значним джерелом високого енергоспоживання.

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

За словами експертів, протягом наступного десятиліття енергетичні потреби центрів даних поставлять більше половини Північної Америки під загрозу зменшення постачання електроенергії та навіть відключення. Навіть там, де є достатньо енергії, центри даних будуть мати фінансовий вплив на всіх; дослідження показують, що попит центрів даних та подальше скорочення ресурсів можуть підвищити ціну на електроенергію на 70%. Документ Bain & Company підкреслює, як стрімкий попит центрів даних може загрожувати перевищити зростання енергопостачання та вимагати трillions доларів нових енергетичних інвестицій у світі. За словами Bain, “Швидкість виходу на ринок є важливою для постачальників центрів даних”, але місцеві громади та регулятори турбуються про надійність мережі та екологічні наслідки.

Теплове енергосховище – це негайне рішення, яке приносить користь усім сторонам

Це саме тут теплове енергосховище – технологія, доступна зараз – може допомогти. Розроблена для використання з регулярною електроенергією, яка постачається комунальними послугами, енергія сховується у воді або льоді, а потім видавється для забезпечення роботи центрів даних під час годин, коли попит – і ціни – вищі. Це рішення не потребує здійснення великих змін інфраструктури; його можна встановити на існуючих будівлях. Оскільки це рішення поза межами лічильника, центри даних можуть встановити його незалежно від комунальних послуг – що означає, що це швидкий і ефективний спосіб полегшення навантаження на мережу.

Якщо такі системи будуть використовуватися широко, вони можуть зменшити ймовірність зниження напруги або відключення електроенергії під час годин високого попиту. Ця зміна навантаження буде особливо важливою в штатах, де попит на електроенергію буде особливо високим для центрів даних. Рішення, такі як теплове енергосховище, які допомагають знизити вплив на мережу, надають комунальним послугам більше часу для інтеграції нових ресурсів, включаючи сонячну та вітрову енергію, та розширення передачі у 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 у вигляді підвищення ціни на електроенергію.

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

Чому центри даних повинні діяти зараз

Є також фінансові вигоди для центрів даних, які впроваджують системи теплового енергосховища: з більшою кількістю комунальних послуг, які використовують диференційовану ціну або тарифи за часом використання, залежно від попиту або джерела енергії, сховище енергії поза межами лічильника може скористатися цими розривами в цінах, які будуть збільшуватися ще більше в майбутньому, особливо в штатах, таких як Каліфорнія, та інших, які більше залежать від сонячної енергії вдень. Центри даних можуть заощадити гроші, заряджаючи систему теплового енергосховища під час годин, коли енергія дешевша, а потім видавати її під час пікових годин – що дозволяє їм зменшити залежність від енергії мережі під час її найбільшої вартості.

Теплове енергосховище також є безпечнішим варіантом для центрів даних порівняно з акумуляторами на основі літію. Хоча маленькі акумулятори літію поширені серед споживачів, великі будівлі, такі як центри даних, потребують великих акумуляторів, які представляють значні проблеми безпеки. Акумулятори часто не можуть утримувати заряд більше 12 годин. Вони також деградують з часом і потребують великої кількості природних ресурсів, включаючи мінерали, які перебувають у дефіциті та імпортуються з-за кордону. Багато акумуляторів також виготовляються за кордоном, включаючи Китай, тоді як системи теплового енергосховища 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 могла б постачати близько 80 000 домівок електроенергією. Помножте це на багато нових центрів даних, які вводяться в експлуатацію, і вплив буде значним – той, який може підвищити ціни для всіх, а також призвести до енергетичних нестач, зниження напруги та навіть відключення. Штучний інтелект має прибуток у трильйони доларів до економіки – але енергетичні проблеми можуть нашкодити очікуваній продуктивності. Але це не повинно бути так; впроваджуючи системи теплового енергосховища, галузь центрів даних може зменшити свої витрати та зменшити ймовірність відключення.