هوش مصنوعی و تقاضا برای زیرساخت‌های شبکه برق

شرکت‌های فناوری مانند مایکروسافت، گوگل، آمازون و متا، در مواجهه با تقاضای عظیم انرژی مراکز داده هوش مصنوعی (AI) در ایالات متحده، همگی سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی در انرژی هسته‌ای انجام داده‌اند تا به اهداف پایداری دست یابند.

مایکروسافت، به همراه گوگل و آمازون، سرمایه‌گذاری سنگینی در مراکز داده انجام می‌دهند - عکس: رویترز

با این حال، تحقیقات اخیر بلومبرگ نشان می‌دهد که به دلیل تقاضای انرژی فناوری هوش مصنوعی، فشار بر شبکه برق ایالات متحده در حال افزایش است. واقعیت این است که برای تضمین امنیت و ثبات برق در کنار توسعه هوش مصنوعی، پیشرفت‌های اساسی در زیرساخت‌های شبکه مورد نیاز است.

شتاب به سوی انرژی هسته‌ای

طبق گزارش وزارت انرژی ایالات متحده، مصرف جهانی برق تا سال ۲۰۵۰ می‌تواند ۷۵ درصد افزایش یابد که عمدتاً ناشی از فناوری‌های جاه‌طلبانه هوش مصنوعی است. مراکز داده هوش مصنوعی می‌توانند به زودی آنقدر بزرگ شوند که برق بیشتری از کل یک شهر مصرف کنند.

شرکت مشاوره آمریکایی Bain & Co. هشدار می‌دهد که تقاضای برق در ایالات متحده می‌تواند در چند سال آینده از عرضه فراتر رود و شرکت‌های برق را مجبور کند تا سال ۲۰۲۸ تولید خود را ۲۶ درصد افزایش دهند.

به گزارش فوربس، غول‌های فناوری در مواجهه با این فشار، به سمت انرژی هسته‌ای روی آورده‌اند - یک منبع انرژی پاک و پایدار که به صورت شبانه‌روزی کار می‌کند و به اندازه کافی قدرتمند است تا مراکز داده هوش مصنوعی را اداره کند.

اکتبر گذشته، آمازون قراردادهایی را برای حمایت از ساخت چندین راکتور مدولار کوچک (SMR) امضا کرد که توسط شرکت انرژی نورث‌وست ایالات متحده اداره می‌شوند و قادر به تولید برق کافی برای تأمین انرژی بیش از ۷۷۰،۰۰۰ خانوار آمریکایی هستند.

در همین حال، گوگل از همکاری با استارتاپ Kairos Power خبر داد که می‌تواند تا سال ۲۰۳۵، ۵۰۰ مگاوات برق تأمین کند. از همه مهم‌تر، مایکروسافت اخیراً قراردادی با Constellation Energy برای احیای نیروگاه هسته‌ای Three Mile Island امضا کرده است.

مایکروسافت ۱.۶ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری کرده است تا عملیات این کارخانه را تا سال ۲۰۲۸ احیا کند و یک منبع انرژی بدون کربن را برای ۲۰ سال آینده تضمین کند.

در ماه‌های اخیر، سهام شرکت‌های مرتبط با انرژی هسته‌ای مانند NuScale Power، Oklo، Cameco و Centrus Energy نیز افزایش یافته است، که عمدتاً به دلیل معاملات پیشگامانه با شرکت‌های فناوری بوده است.

با در نظر گرفتن تمام موارد فوق، طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، انتظار می‌رود سال ۲۰۲۵ شاهد افزایش بی‌سابقه‌ای در انرژی هسته‌ای باشیم که بیش از نیمی از این میزان از چین و هند خواهد بود.

تهدیدی برای پایداری شبکه برق

مراکز داده هوش مصنوعی که به سرعت در سراسر ایالات متحده در حال رشد هستند، مشکل جدی در کیفیت برق عرضه شده به میلیون‌ها نفر ایجاد می‌کنند. بلومبرگ داده‌های تقریباً ۷۷۰،۰۰۰ حسگر نصب شده در خانه‌های سراسر ایالات متحده را تجزیه و تحلیل کرد.

نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن خانوارهایی که منبع تغذیه آنها متناوب یا ناپایدار است، بیش از 75٪ از آنها در نزدیکی مراکز داده بزرگ، در شعاع حدود 80 کیلومتری قرار دارند.

این وضعیت الکتریکی ناپایدار شبیه شنیدن صدای خش‌خش از بلندگو به دلیل افزایش بیش از حد صدا است. در مهندسی، به این حالت "هارمونیک‌های بد" می‌گویند.

هارمونیک‌ها نوعی تداخل ناخواسته هستند که بر سیستم‌های الکتریکی تأثیر منفی می‌گذارند. جریان ورودی به خانه به جای اینکه با سرعت استاندارد و به طور روان جریان یابد، دچار اعوجاج می‌شود و بر لوازم خانگی تأثیر می‌گذارد.

در نتیجه، لوازم برقی خانگی ممکن است به طور غیرطبیعی بیش از حد گرم شوند، موتورهای یخچال و کولر گازی ممکن است بلرزند یا حتی زودتر از موعد خراب شوند، که خسارت کلی آن می‌تواند به میلیاردها دلار برسد.

در «دره مراکز داده» در شمال ویرجینیا (ایالات متحده آمریکا)، که بزرگترین تمرکز مراکز داده جهان با دو برابر ظرفیت پکن را در خود جای داده است، این مشکل به ویژه جدی است. در شهرستان لودون، نرخ اعوجاج ولتاژ چهار برابر بیشتر از میانگین ملی است.

دلیل اصلی این است که مراکز داده هوش مصنوعی مقدار بسیار زیادی برق مصرف می‌کنند - معادل ۱۰،۰۰۰ خانوار. علاوه بر این، مصرف برق هوش مصنوعی بسیار ناپایدار است و در معرض نوسانات قابل توجهی قرار دارد.

شرکت‌های برق در حال اجرای چندین راهکار هستند، مانند ساخت پست‌های برق جداگانه برای مراکز داده و نصب فیلترها و خازن‌ها. با این حال، نظارت و اندازه‌گیری این مشکل در سطح خانوار به دلیل هزینه‌های بالا همچنان محدود است.

باب مارشال، مدیرعامل شرکت Whisker Labs و متخصص، هشدار می‌دهد که ظهور هارمونیک‌های مضر، نشانه اولیه‌ای است که سیستم برق تحت فشار اضافه بار قرار دارد و می‌تواند منجر به حوادث جدی‌تری در آینده شود.

هوش مصنوعی چقدر برق مصرف می‌کند؟

طبق گزارش فوربس، گزارش اخیر موسسه برق ایالات متحده نشان می‌دهد که مراکز داده می‌توانند تا سال ۲۰۳۰ تا ۹ درصد از برق ایالات متحده را مصرف کنند، که دو برابر میزان مصرف فعلی آنهاست. برخی از مراکز داده نسل بعدی می‌توانند به اندازه ۱ میلیون خانوار آمریکایی برق مصرف کنند.

طبق گزارش اخیر Grid Strategies، پیش‌بینی می‌شود تقاضای برق در ایالات متحده طی پنج سال آینده تقریباً ۱۶ درصد افزایش یابد که بیش از سه برابر تخمین سال گذشته است و دلیل اصلی آن مراکز داده جدید است.

این مقدار بسیار زیادی برق است و ما را مجبور می‌کند تا به طور جدی در مورد چگونگی پاسخگویی به این تقاضا به روشی مطمئن و پایدار فکر کنیم.

منبع: https://tuoitre.vn/ai-va-nhung-doi-hoi-ve-ha-tang-luoi-dien-2024123010285253.htm