Sztuczna inteligencja i wymagania stawiane infrastrukturze sieci energetycznych.

W obliczu ogromnego zapotrzebowania na energię 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 agencji Bloomberg ujawnia, że ​​presja na amerykańską sieć energetyczną rośnie ze względu na zapotrzebowanie na energię ze strony technologii sztucznej inteligencji. W rzeczywistości, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność dostaw energii, konieczne są znaczące ulepszenia infrastruktury sieciowej, równolegle z rozwojem sztucznej inteligencji.

Pęd w stronę energii jądrowej

Według Departamentu Energii USA, globalne zużycie energii elektrycznej może wzrosnąć o 75% do 2050 roku, głównie dzięki ambitnym technologiom sztucznej inteligencji. Centra danych AI mogą wkrótce rozrosnąć się do tego stopnia, że ​​będą zużywać więcej energii elektrycznej niż całe miasto.

Amerykańska firma konsultingowa Bain & Co. ostrzega, 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 przechodzą na energię jądrową – czyste i stabilne źródło zasilania dostępne 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 startupem Kairos Power, które do 2035 roku może dostarczyć 500 MW energii elektrycznej. Co szczególnie ważne, Microsoft niedawno podpisał umowę z Constellation Energy na reaktywację elektrowni jądrowej Three Mile Island.

Microsoft zainwestował 1,6 miliarda dolarów, aby do 2028 roku przywrócić działalność zakładu i zapewnić sobie bezemisyjne źródło energii na następne 20 lat.

W ostatnich miesiącach wzrosły również akcje spółek powiązanych z sektorem jądrowym, takich jak NuScale Power, Oklo, Cameco i Centrus Energy, 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.

Szybko rozwijające się centra danych AI w Stanach Zjednoczonych stwarzają poważny problem z jakością energii elektrycznej dostarczanej milionom ludzi. Bloomberg przeanalizował dane z około 770 000 czujników umieszczonych w gospodarstwach domowych w całych Stanach Zjednoczonych.

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

Ten niestabilny stan elektryczny przypomina trzaski wydobywające się z głośnika, gdy głośność jest zbyt wysoka. W inżynierii nazywa się to „złymi harmonicznymi”.

Harmoniczne to rodzaj niepożądanych zakłóceń, które negatywnie wpływają na systemy elektryczne. Zamiast płynąć płynnie ze standardową prędkością, prąd wchodzący do domu ulega zniekształceniu, co negatywnie wpływa na urządzenia.

W rezultacie domowe urządzenia elektryczne mogą się nienormalnie przegrzewać, silniki lodówek i klimatyzatorów mogą wibrować, a nawet przedwcześnie się psuć, przez co łączna wartość szkód może sięgnąć miliardów dolarów.

W „dolinie centrów danych” w północnej Wirginii (USA), gdzie znajduje się największe na świecie skupisko centrów danych o pojemności dwukrotnie większej niż w Pekinie, problem ten jest szczególnie poważny. W hrabstwie Loudoun współczynnik zniekształceń napięcia 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 wysoce niestabilne i podlega znacznym wahaniom.

Dostawcy energii elektrycznej wdrażają szereg rozwiązań, takich jak budowa oddzielnych 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 ​​pojawienie się szkodliwych harmonicznych jest wczesnym sygnałem przeciążenia systemu elektroenergetycznego i może w przyszłości doprowadzić do poważniejszych awarii.

Ile prądu zużywa sztuczna inteligencja?

Według najnowszego raportu Amerykańskiego Instytutu Energii Elektrycznej (U.S. Electric Power Institute), centra danych mogą zużywać do 9% energii elektrycznej w USA do 2030 roku, czyli dwa razy więcej niż obecnie, jak podaje Forbes. Niektóre centra danych nowej generacji mogą zużywać tyle samo energii elektrycznej, co milion amerykańskich gospodarstw domowych.

Według najnowszego raportu Grid Strategies prognozuje się, że w ciągu najbliższych pięciu lat zapotrzebowanie na energię elektryczną w USA wzrośnie o prawie 16%, czyli ponad trzykrotnie w stosunku do szacunków z ubiegłego roku. Przyczyni się do tego przede wszystkim otwarcie nowych centrów 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