Sztuczna inteligencja i wymagania stawiane infrastrukturze sieciowej

W obliczu ogromnego zapotrzebowania na energię ze strony centrów danych sztucznej inteligencji (AI) w USA, korporacje technologiczne, takie jak Microsoft, Google, Amazon i Meta, zainwestowały ogromne środki w energię jądrową, aby osiągnąć cele zrównoważonego rozwoju.

Microsoft, Google i Amazon inwestują ogromne sumy w centra danych – zdjęcie: Reuters

Jednak niedawne dochodzenie przeprowadzone przez Bloomberg News pokazuje, że amerykańska sieć energetyczna jest pod presją ze względu na zapotrzebowanie na energię ze strony technologii sztucznej inteligencji. W rzeczywistości, dowodzi to, że konieczne są znaczące ulepszenia infrastruktury sieciowej, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność dostaw energii elektrycznej, a także rozwój sztucznej inteligencji.

Pośpiech w stronę energetyki jądrowej

Według Departamentu Energii USA, globalne zużycie energii elektrycznej może wzrosnąć o 75% do 2050 roku, w dużej mierze dzięki ambicjom w zakresie technologii AI. Centra danych AI mogą wkrótce rozrosnąć się do tego stopnia, że ​​będą zużywać więcej energii elektrycznej niż całe miasta.

Amerykańska firma konsultingowa Bain & Co. ostrzegła, że ​​w ciągu najbliższych kilku lat popyt na energię elektryczną w USA może przekroczyć podaż, co zmusi firmy energetyczne do zwiększenia produkcji o 26% do 2028 roku.

W obliczu tej presji giganci technologiczni zwracają się w stronę energii jądrowej – czystego i stabilnego źródła energii elektrycznej dostępnego 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, które jest na tyle wydajne, że może zasilać centra danych AI, jak podaje Forbes.

W październiku ubiegłego roku Amazon podpisał umowy mające na celu wsparcie budowy kilku małych reaktorów modułowych (SMR) obsługiwanych przez amerykańską spółkę użyteczności publicznej Energy Northwest, które będą w stanie wytworzyć wystarczająco dużo energii elektrycznej, aby zasilić ponad 770 000 amerykańskich gospodarstw domowych.

W międzyczasie Google ogłosiło partnerstwo ze start-upem Kairos Power, które do 2035 roku może dostarczyć 500 MW energii elektrycznej. Najbardziej godną uwagi jest niedawna umowa Microsoftu z Constellation Energy, mająca na celu reaktywację elektrowni jądrowej Three Mile Island.

Microsoft zainwestował 1,6 miliarda dolarów, aby do 2028 roku przywrócić działalność zakładu i zapewnić energię bezemisyjną przez następne 20 lat.

Akcje spółek działających w branży jądrowej, takich jak NuScale Power, Oklo, Cameco i Centrus Energy, również w ostatnich miesiącach gwałtownie wzrosły, głównie dzięki przełomowym umowom z firmami technologicznymi.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe czynniki, Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) przewiduje, że w 2025 r. nastąpi rekordowy wzrost wykorzystania energii jądrowej, przy czym ponad połowa tej energii będzie pochodzić z Chin i Indii.

Zagrożenie stabilności sieci energetycznej

Gwałtowny wzrost liczby centrów danych AI w Stanach Zjednoczonych powoduje poważny problem z jakością energii elektrycznej dostarczanej milionom ludzi. Bloomberg przeanalizował dane z około 770 000 czujników zlokalizowanych w domach w całych Stanach Zjednoczonych.

Wyniki pokazały, że jeśli chodzi o gospodarstwa domowe z niestabilnym lub zakłóconym zasilaniem elektrycznym, ponad 75% z nich znajdowało się w pobliżu dużych centrów danych, w promieniu około 80 km.

Ta niestabilność elektryczna jest podobna do trzasków wydobywających się z głośników, gdy głośność jest ustawiona zbyt wysoko. W terminologii inżynierskiej nazywa się to „złymi harmonicznymi”.

Harmoniczne to niepożądane fale szumowe, które negatywnie wpływają na instalację elektryczną. Zamiast płynąć równomiernie, prąd przepływający do domu ulega zniekształceniu i oddziałuje na urządzenia.

W rezultacie domowe urządzenia elektryczne mogą się nadmiernie nagrzewać, silniki lodówek i klimatyzatorów mogą wibrować, a nawet psuć się szybciej niż zwykle, powodując szkody warte łącznie miliardy dolarów.

W „dolinie centrów danych” w północnej Wirginii, gdzie znajduje się największe na świecie skupisko centrów danych o pojemności dwukrotnie większej niż w Pekinie, problem jest szczególnie dotkliwy. W hrabstwie Loudoun współczynnik zniekształceń mocy jest czterokrotnie wyższy niż średnia krajowa.

Przyczyną jest to, że centra danych AI zużywają ogromne ilości energii elektrycznej – równowartość 10 000 gospodarstw domowych. Co więcej, zużycie energii elektrycznej przez AI jest bardzo niestabilne i podlega silnym wahaniom.

Dostawcy energii wdrażają szereg rozwiązań, takich jak budowa dedykowanych podstacji dla centrów danych oraz instalacja filtrów i kondensatorów. Jednak monitorowanie i pomiary problemu na poziomie gospodarstw domowych pozostają ograniczone ze względu na wysokie koszty.

Ekspert Bob Marshall, dyrektor generalny Whisker Labs, ostrzega, że ​​złe harmoniczne są wczesnym sygnałem, iż instalacja elektryczna jest obciążona i mogą prowadzić do poważniejszych problemów w przyszłości.

Ile prądu zużywa sztuczna inteligencja?

Według najnowszego raportu Instytutu Badań nad Energią Elektryczną (Electric Power Research Institute), do 2030 roku centra danych mogą zużywać aż 9% energii elektrycznej w Ameryce, czyli dwa razy więcej niż obecnie, jak podaje Forbes. Niektóre centra danych nowej generacji mogą zużywać tyle energii, co milion amerykańskich domów.

Według najnowszego raportu Grid Strategies, zapotrzebowanie na energię elektryczną w USA wzrośnie o prawie 16% w ciągu najbliższych pięciu lat, czyli ponad trzy razy więcej niż szacowano rok temu. Przyczyni się do tego przede wszystkim nowe centra danych.

To ogromna ilość energii elektrycznej, która zmusza nas do poważnego zastanowienia się nad tym, w jaki sposób zaspokoić to zapotrzebowanie w sposób niezawodny i zrównoważony.

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