AI en de eisen die dit stelt aan de infrastructuur van het elektriciteitsnet.

Geconfronteerd met de enorme energiebehoefte van datacenters voor kunstmatige intelligentie (AI) in de VS, hebben technologiebedrijven zoals Microsoft, Google, Amazon en Meta fors geïnvesteerd in kernenergie om hun duurzaamheidsdoelstellingen te behalen.

Microsoft investeert, samen met Google en Amazon, fors in datacenters - Foto: Reuters

Een recent onderzoek van Bloomberg onthult echter dat de druk op het Amerikaanse elektriciteitsnet toeneemt als gevolg van de energiebehoefte van AI-technologie. In werkelijkheid zijn grote verbeteringen aan de netwerkinfrastructuur nodig om de stroomvoorziening en stabiliteit te garanderen, parallel aan de ontwikkeling van AI.

Haasten naar kernenergie

Volgens het Amerikaanse ministerie van Energie zou het wereldwijde elektriciteitsverbruik tegen 2050 met 75% kunnen toenemen, grotendeels als gevolg van ambitieuze AI-technologieën. AI-datacenters zouden binnenkort zo groot kunnen worden dat ze meer elektriciteit verbruiken dan een hele stad.

Het Amerikaanse adviesbureau Bain & Co. waarschuwt dat de vraag naar elektriciteit in de VS de komende jaren het aanbod zou kunnen overtreffen, waardoor energiebedrijven hun productie tegen 2028 met 26% zouden moeten verhogen.

Geconfronteerd met deze druk, stappen techreuzen over op kernenergie – een schone, stabiele energiebron die 24 uur per dag, 7 dagen per week beschikbaar is en krachtig genoeg is om AI-datacenters te laten draaien, aldus Forbes.

Afgelopen oktober tekende Amazon overeenkomsten ter ondersteuning van de bouw van een aantal kleine modulaire reactoren (SMR's), die worden beheerd door het Amerikaanse staatsenergiebedrijf Energy Northwest en die genoeg elektriciteit kunnen opwekken om meer dan 770.000 Amerikaanse huishoudens van stroom te voorzien.

Ondertussen kondigde Google een samenwerking aan met de startup Kairos Power, die tegen 2035 500 MW aan elektriciteit zou kunnen leveren. Opvallend is ook dat Microsoft onlangs een contract heeft getekend met Constellation Energy om de kerncentrale Three Mile Island nieuw leven in te blazen.

Microsoft heeft 1,6 miljard dollar geïnvesteerd om de fabriek tegen 2028 weer operationeel te krijgen en een CO2-vrije energiebron voor de komende 20 jaar te garanderen.

De afgelopen maanden zijn de aandelen van bedrijven in de kernenergiesector, zoals NuScale Power, Oklo, Cameco en Centrus Energy, ook flink gestegen, grotendeels dankzij baanbrekende deals met technologiebedrijven.

Gezien al het bovenstaande wordt verwacht dat de kernenergieproductie in 2025 een recordstijging zal laten zien, waarvan meer dan de helft afkomstig zal zijn uit China en India, aldus het Internationaal Energieagentschap (IEA).

De stabiliteit van het elektriciteitsnet in gevaar brengen.

De snelgroeiende AI-datacenters in de Verenigde Staten zorgen voor een ernstig probleem met de kwaliteit van de elektriciteitsvoorziening voor miljoenen mensen. Bloomberg analyseerde gegevens van ongeveer 770.000 sensoren die in huishoudens in de VS zijn geplaatst.

De resultaten toonden aan dat, wanneer rekening werd gehouden met huishoudens met een onderbroken of instabiele stroomvoorziening, meer dan 75% daarvan zich in de buurt van grote datacenters bevond, binnen een straal van ongeveer 80 km.

Deze instabiele elektrische toestand is vergelijkbaar met een krakend geluid uit een luidspreker omdat het volume te hoog staat. In de techniek wordt dit "slechte harmonischen" genoemd.

Harmonischen zijn een vorm van ongewenste interferentie die een negatieve invloed heeft op elektrische systemen. In plaats van soepel en met een standaardsnelheid te stromen, raakt de stroom die het huis binnenkomt vervormd, wat de apparaten beïnvloedt.

Hierdoor kunnen elektrische huishoudelijke apparaten abnormaal oververhitten, kunnen de motoren van koelkasten en airconditioners gaan trillen of zelfs voortijdig uitvallen, met mogelijke totale schadebedragen die in de miljarden dollars kunnen lopen.

In de "datacentervallei" van Noord-Virginia (VS), waar de grootste concentratie datacenters ter wereld te vinden is met een capaciteit die twee keer zo groot is als die van Peking, is dit probleem bijzonder ernstig. In Loudoun County is de spanningsvervorming vier keer hoger dan het landelijk gemiddelde.

De onderliggende reden is dat AI-datacenters enorme hoeveelheden elektriciteit verbruiken – gelijk aan het verbruik van 10.000 huishoudens. Bovendien is het elektriciteitsverbruik van AI zeer instabiel en onderhevig aan aanzienlijke schommelingen.

Energiebedrijven implementeren diverse oplossingen, zoals het bouwen van aparte onderstations voor datacenters en het installeren van filters en condensatoren. Het monitoren en meten van het probleem op huishoudelijk niveau blijft echter beperkt vanwege de hoge kosten.

Expert Bob Marshall, CEO van Whisker Labs, waarschuwt dat het verschijnen van schadelijke harmonischen een vroeg teken is dat het elektriciteitsnet overbelast raakt en in de toekomst tot ernstiger incidenten kan leiden.

Hoeveel elektriciteit verbruikt AI?

Een recent rapport van het U.S. Electric Power Institute geeft aan dat datacenters tegen 2030 tot wel 9% van de Amerikaanse elektriciteit zouden kunnen verbruiken, het dubbele van wat ze nu gebruiken, aldus Forbes. Sommige datacenters van de volgende generatie zouden evenveel elektriciteit kunnen verbruiken als 1 miljoen Amerikaanse huishoudens.

De Amerikaanse elektriciteitsvraag zal naar verwachting de komende vijf jaar met bijna 16% toenemen, meer dan drie keer zoveel als een jaar geleden werd geschat, voornamelijk door de bouw van nieuwe datacenters, aldus een recent rapport van Grid Strategies.

Dat is een enorme hoeveelheid elektriciteit, waardoor we serieus moeten nadenken over hoe we op een betrouwbare en duurzame manier aan die vraag kunnen voldoen.

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