Центровете за данни, използващи изкуствен интелект може да потребяват повече енергия от цели градове

Центровете за обработка на данни (Data-центрове) потребяват енергия, колкото цели градове, а възобновяемите източници на енергия са недостатъчно, за да задоволят растящото търсене. Компаниите все по-често използват природен газ и алтернативни източници, включително ядрена енергия.

Нуждите от електроенергия за изкуствения интелект и облачните изчисления растат толкова много, че отделни комплекси от центрове за данни скоро ще консумират повече електричество, отколкото някои градове и дори цели щати в САЩ. Това сочат данни на фирми, разработващи тези съоръжения, пише CNBC. За последните 10 години заедно с растящата роля на Data-центровете в икономиката, рязко е нараснало и потреблението на електроенергия в регионите, където са разположени сървърите, гарантиращи работата на приложенията, необходими на бизнеса и потребителите за решаването на ежедневни задачи.

Сега, с навлизането на изкуствения интелект, центровете за данни се разрастват толкова много, че намирането на достатъчно енергия за работата им, както и подходяща земя за разполагането им става все по-трудно. По думите на разработчици, тези обекти може да изисква гигават или повече мощност - един милиард вата, което е примерно два пъти над консумацията на електричество от битовите потребители на Питсбърг за миналата година.

Технологичните компании са в „надпревара за глобално господство“ на изкуствения интелект в живота, казва Али Фен, президент на Lancium, компания, което осигурява земя и захранване с енергия за Data-центрове в Тексас. „Честно казано, това е въпрос на национална и икономическа сигурност“, казва тя. „Те ще продължат да харчат“, защото в момента няма по-доходоносно място за инвестиции“.

Сама по себе си възобновяемата енергия обаче не стига за задоволяване на енергийните нужди. По думите на разработчици, ще се наложи използването на природен газ, което ще забави напредъка по постигането на целите за емисиите от въглероден двуокис.

Независимо от източника на енергия центровете за обработка на данни вече са започнали да се „докосват до съществуващата комунална инфраструктура“, смята Нат Салстром, главен енергиен директор на Tract, компания от Денвър, която осигурява земя, инфраструктура и енергийни ресурси за такива обекти. По думите му,  свободните възможните налични терени, които се намират в индустриалната зона и биха могли да са подходящи за центрове за данни бързо се изчерпват.

Разширения в нови територии

Земята и енергията стават все по-оскъдни, така че центровете за данни  избират нови земи извън историческия глобален център на Северна Вирджиния. Електрическата мрежа, обслужваща Вирджиния е изправена пред задаващи се предизвикателства по отношение на надеждността. Търсенето на електроенергия се очаква да нарасне, докато предлагането очаква да намалее поради извеждането от експлоатация на въглищните, както и на няколко газови електроцентрали.

Например, Tract е набрала над 23 000 акра земя за развитие на Data-центрове по цялата територия на САЩ. Има голяма собственост в окръг Марикопа, Аризона, където се намира Финикс , а и окръг Стори, Невада, близо до Рино. Tract наскоро закупи близо 2100 акра в Buckeye, Аризона, с планове да развие земята в един от най-големите комплекси от центрове за данни в страната. Частната компания работи с комуналните служби, така че да осигури 1,8 ГВт енергия за този обект за поддържане до 40 отделни центрове за данни.

Според анализ на CNBC, базиран на данни на Министерство на енергетиката и Бюрото за преброяване на населението, комплекс от център за данни с пиково потребление от един ГВт се равнява на около средното годишно потребление на около 700 000 домакинства или град с население от 1,8 млн. души. Комплекс от центрове за обработка на данни с такъв размер ще използва повече енергия годишно от потребителите на енергия на Аляска, Род Айлънд или Върмонт.

Комплекс от центрове за обработка на данни, работещи дори на ниския предел на пиково натоварване е горе-долу съпоставим с потреблението на около 330 000 домакинства или град с население от малко над 800 000 души – почти колкото населението на Сан Франциско. Средният размер на отделните центрове за обработка на данни, управлявани от големите технологични компании сега е около 40 МВт, но според данните на Boston Consulting Group, расте броят на комплексите с мощност от 250 МВт и повече.

Очаква се, че в САЩ през 2030-те до средата на 2040-те години ще расте броят на комплексите на центровете за обработка на данни с мощност от 500 МВт или повече, което се равнява на половин ГВт. По данни на CNBC, обекти от такъв размер са съпоставими с потреблението на около 350 000 домакинства.

Въздействие върху общността

Тексас привлича технологичните компании благодарение на по-малко натоварващата регулаторна среда и големите енергийни ресурси, които е по-лесно да бъдат адаптирани към конкретни обекти.

„Тексас вероятно е най-добрата в света експериментална лаборатория за внедряване на собствени енергийни решения“ , отбелязва енергийният директор на Tract, Салстром.

Базираната в Хюстън Lancium работи от 2017 г. с идеята за изнасяне на енергоемкото производство към региони с големи възобновяеми източници на енергия в западен и централен Тексас. По думите на президента на компанията, в началото са се фокусирали върху добива на криптовалутите, но след появата на ChatGPT в края на 2022 г. Lancium се е прехвърлила към сегмента на осигуряване на енергия за изкуствения интелект.

Днес Lancium има пет комплекса от центрове за обработка на данни, които са на различен етап на разработка. Очаква се, че през първото тримесечие на 2025 г. ще открие комплекс в Абилин, разположен на 1000 акра с мощност от 250 МВт, които ще се увеличат до 1,2 ГВт през 2026 година.

Минималното изискване за мощност за клиентите на центъра за данни Lancium сега е гигават, с бъдещи планове това да се увеличи от три до пет гигавата. За центрове за данни с такъв размер разработчиците трябва да гарантират, че разходите за енергия в съседните общности няма да се увеличават заради тях и че мрежата остава надеждна и стабилна.

„Центровете за данни трябва да си сътрудничат с комуналните служби, системните оператори, общностите, така че тези обекти да са активни за мрежата, но да не са в тежест, да не предизвикват задължения“, казва директорът на Lancium. „Никой няма да одобри такова развитие, ако то ще води до повишаване на тарифите за електроенергия за частните и търговските потребители“.

Възобновяемите източници са недостатъчни

Комплексите от центровете за данни, управлявани от публичната компания Equinix се увеличават от 100-200 до няколко стотин мегавата. Това съобщи Джон Лин, директор за обслужване на центровете за данни на компанията. Equinix е един от големите оператори на Data-центрове в света с 260 обекта, разпределени в 72 градски района в САЩ и чужбина.

Разработчиците предпочитат бъзвъглеродна възобновяема енергия, но те виждат също така, че слънчевата и вятърната енергия са недостатъчно за задоволяване на настоящото търсене заради зависимостта от променливото време. Някои от най-критично важните работни процеси за световната икономика, такива като финансовите борси работят в центровете за обработка на данни, управлявани от Equinix. По думите на Лин, центровете за обработка на данни на Equinix работят през 99 % от времето и прекъсвания са недопустими.

„Стабилността на енергоснабдявнето, както и преди е изключително важно за тези центрове на данни и честно казано, осигуряването на това изключително и за сметка на местни възобновяеми източници е просто невъзможно“, казва Лин.

Големите технологични компании са сред най-големите купувачи на възобновяема енергия в САЩ, но те все по-често се обръщат към атомната енергетика в търсене на по-надеждни източници на eлeктричество. Microsoft подкрепя повторният пуск на атомната електроцентрала Three Mile Island недалеч от Харисбърг, Пенсилвания чрез споразумение за покупка на електроенергия. Amazon и Google от Alphabet инвестират в малки атомни реактори.

Строителството на нови атомни реактори обаче е скъпо и свързано със забавяния. В Джорджия неотдавна бяха пуснати в експлоатация два нови реактора – след многогодишни забавяния и надвишаване на бюджета с милиарди долари. В краткосрочно бъдеще природният газ ще осигурява по-голяма част на енергията за центровете за обработка на данни, смятат от Lancium. Газа засега остава основен източник на енергия, осигуряващ надеждността, която е необходима за тези обекти, казва Ли от Boston Consulting Group.

Може да се инвестира в нови газови мощности за производство, към които с времето да се добавят технологии за улавяне и съхранение на енергия в батерии за намаляване на въздействието върху околната среда, смята Ли.

Секторът се надява, че търсенето на газ ще намалява в зависимост от развитието на възобновяемите източници на енергия, съхранението в батерии и повишаването на ефективността на работата на центровете за обработка на данни, именно благодарение на Изкуствения интелект. Но в близко бъдеще няма съмнение, че разширяването на центровете за данни нарушава целите на технологичните компании за емисиите, добавя тя.