През последните две години инвестициите в нови центрове за данни нараснаха рязко, което се дължи на нарастващата цифровизация и навлизането на изкуствения интелект (ИИ), което се очаква да продължи да се ускорява. Голяма част от разходите са съсредоточени в Съединените щати, където годишните инвестиции в изграждането на центрове за данни са се удвоили само през последните две години, както и в други големи икономики, като Китай и Европейския съюз, в които също се наблюдава повишена активност. През 2023 г. общите капиталови инвестиции на Google, Microsoft и Amazon, които са лидери в областта на внедряването на изкуствения интелект и изграждането на центрове за данни, са по-големи от тези на цялата петролна и газова промишленост на САЩ – общо около 0,5% от БВП на САЩ, отбелязват анализаторите.
Средностатистическите центрове за данни са доста малки от гледна точка на необходимата мощност – 5-10 мегавата (MW). Но големите хипермащабни центрове за данни, които придобиват все по-голямо разпространение, са с потребление на електроенергия от над 100 MW, като годишното потребление на електроенергия се равнява на около 350 000 до 400 000 електрически автомобила. Според авторите през 2024 г. световните продажби на електрически автомобили ще достигнат 17 милиона, днес на центровете за данни се пада около 1% от световното потребление на електроенергия, а годишното потребление на електроенергия от центровете за данни в световен мащаб е около половината от потреблението на електроенергия от домакинските ИТ уреди, като компютри, телефони и телевизори.
В краткосрочен план центровете за данни не са доминиращият фактор за нарастване на световното търсене на електроенергия
Отчасти поради очакванията за ИИ, през следващите няколко години ще се наблюдава значително нарастване на броя и размера на центровете за данни. Този ръст ще бъде частично смекчен от продължаващото подобряване на ефективността както на хардуерно, така и на софтуерно ниво. Въпреки това според изследователите търсенето на електроенергия от центровете за данни ще нарасне значително до 2030 г. при днешните условия и тенденции. Но когато се разглежда в по-широкия контекст на общия ръст на потреблението на електроенергия в световен мащаб, приносът на центровете за данни е скромен. Глобалното общо търсене на електроенергия се увеличава с 6 750 тераватчаса (TWh) до 2030 г. според сценария на МЕА с настоящи политики, което е повече от комбинираното търсене в Съединените щати и Европейския съюз днес. И ако нарастващата дигитализация, включително възходът на изкуствения интелект, са един от факторите, продължаващият икономически растеж, електрическите превозни средства, климатиците и нарастващото значение на електроинтензивние производства са всъщност основният двигател.
Нарастването на търсенето на електроенергия от центровете за данни може да създаде предизвикателства на локално ниво
В големите икономики като Съединените щати, Китай и Европейския съюз центровете за данни представляват едва около 2-4% от общото потребление на електроенергия, но тъй като те обикновено са географски концентрирани, въздействието им на местно ниво може да бъде силно. Секторът вече е надхвърлил 10% от потреблението на електроенергия в поне пет американски щата. В Ирландия представлява над 20% от цялото потребление на електроенергия.
За сравнение, големите центрове за данни могат да имат потребление на електроенергия, равно на това на стоманодобивен завод с електродъгова пещ, но е по-малко вероятно стоманодобивните заводи да са съсредоточени в една и съща географска област.
Поради това разрастването на центровете за данни може да доведе до значително натоварване на местните енергийни мрежи, което се изостря от огромното несъответствие между бързите срокове за изграждане на центровете за данни и често бавните темпове на разширяване и укрепване на мрежите и производствените мощности. Вече има случаи, в които регулаторните органи спират сключването на нови договори за центрове за данни поради рязкото нарастване на броя на исканията за присъединяване и недостатъчен капацитет на мрежата. За регионите или държавите, които са особено засегнати, нарастващото потребление на електроенергия от центровете за данни може да затрудни постигането на климатичните и нисковъглеродни цели.
Тъй като ролята на центровете за данни в електроенергийната система ще нараства, е важно политиците и регулаторните органи да разполагат с инструменти за разбиране на този нов фактор за нарастване на търсенето. Анализаторите дефинират следните ключови променливи, които трябва да бъдат по-обстойно разглеждани.
На първо място, скоростта и начинът, по който ще нараства използването на изкуствен интелект, остават фундаментално несигурни. Първите данни сочат, че възприемането на ИИ от домакинствата е бързо – може би по-бързо, отколкото при други трансформиращи се цифрови технологии. Но кои употреби на ИИ ще станат популярни с течение на времето, както сред домакинствата, така и сред бизнеса, е неясно, а ще окаже влияние върху търсенето на енергия. Например генерирането на видеоклипове е много по-енергоемко от създаването на текстове или търсенето с помощта на ИИ. Бъдещата посока на развитие на моделите на ИИ също е от значение, тъй като някои подходи консумират значително повече енергия от други. Финансовата възвръщаемост от приложенията на ИИ също може да повлияе на инвестиционните тенденции в центровете за данни, тъй като настоящите разходи са свързани с очакванията за рентабилност в бъдеще.
На второ място, трябва да се разберат по-добре перспективите за продължаващо подобряване на ефективността както на хардуера, така и на софтуера. Ефективността на компютърните чипове, свързани с изкуствения интелект, се удвоява приблизително на всеки две години и половина до три години, а един съвременен компютърен чип, свързан с изкуствения интелект, използва 99% по-малко енергия за извършване на същите изчисления като модел от 2008 г. Разработват се нови технологии за охлаждане, а самите модели на ИИ стават все по-ефективни. В същото време оперативните и енергийните характеристики на центровете за данни са сравнително непрозрачни, което затруднява оценките на търсенето.
На трето място, необходими са повече усилия, за да се разберат физическите ограничения пред нарастването на търсенето. Разбирането на процеса на проектиране и изграждане на центрове за данни е ограничено, а данните не са лесно достъпни. Същевременно производството на чипове може да се окаже пречка в близко бъдеще. Самият енергиен сектор може да забави растежа на изкуствения интелект, ако не са налични производствени мощности и мрежова инфраструктура на местата, където те са най-необходими.
Според авторите е ключово необходимо да се направи пълна оценка на въздействието на приложенията на ИИ в енергийния сектор в по-широк план. Обещаващите примери включват ускоряване на пробивите в иновациите в областта на чистата енергия, управление на електроенергийната система с цел улесняване на използването на повече възобновяеми енергийни източници и внедряване на ИИ за повишаване на рентабилността и скоростта на програмите за електрификация в развиващите се икономики. Тези приложения биха могли потенциално да трансформират енергийните системи, но днес техните въздействия, благоприятни условия и мащабируемост не са добре познати.
Като цяло има спешна нужда от публично-частен диалог между политиците, технологичният сектор и енергийната индустрия.
