AI och kraven på nätinfrastruktur

Inför den enorma energiefterfrågan från datacenter för artificiell intelligens (AI) i USA har teknikföretag som Microsoft, Google, Amazon och Meta alla investerat kraftigt i kärnkraft för att uppnå hållbarhetsmålen.

Microsoft, tillsammans med Google och Amazon, investerar kraftigt i datacenter - Foto: Reuters

En nyligen genomförd undersökning av Bloomberg News visar dock att det amerikanska elnätet läggs under press på grund av energibehovet från AI-teknik. Den visar faktiskt att stora förbättringar av nätinfrastrukturen behövs för att säkerställa säkerheten och stabiliteten för el, tillsammans med utvecklingen av AI.

Rusa in i kärnkraften

Enligt det amerikanska energidepartementet kan den globala elförbrukningen öka med 75 % fram till 2050, till stor del drivet av ambitioner inom AI-teknik. AI-datacenter kan snart bli så stora att de kommer att förbruka mer el än hela städer.

Det amerikanska konsultföretaget Bain & Co. varnade för att efterfrågan på el i USA kan överstiga utbudet under de närmaste åren, vilket tvingar kraftbolagen att öka produktionen med 26 % fram till 2028.

Inför denna press vänder sig teknikjättar till kärnenergi – en ren, stabil elkälla som är tillgänglig dygnet runt och är tillräckligt kraftfull för att driva AI-datacenter, enligt Forbes.

I oktober förra året undertecknade Amazon avtal för att stödja byggandet av flera små modulära reaktorer (SMR), som drivs av det amerikanska allmännyttiga energibolaget Energy Northwest, och som kan generera tillräckligt med el för att förse fler än 770 000 amerikanska hushåll med ström.

Samtidigt tillkännagav Google ett partnerskap med startupföretaget Kairos Power, som skulle kunna leverera 500 MW el år 2035. Mest anmärkningsvärt är Microsofts nyligen ingångna avtal med Constellation Energy för att återuppliva kärnkraftverket Three Mile Island.

Microsoft har investerat 1,6 miljarder dollar för att återställa anläggningens verksamhet till 2028 och säkerställa koldioxidfri energi under de kommande 20 åren.

Aktier i kärnkraftsrelaterade företag som NuScale Power, Oklo, Cameco och Centrus Energy har också skjutit i höjden de senaste månaderna, till stor del på grund av banbrytande avtal med teknikföretag.

Med allt ovanstående i åtanke förväntas kärnkraften öka rekordartat under 2025, varav mer än hälften kommer från Kina och Indien, enligt Internationella energiorganet (IEA).

Hotar elnätets stabilitet

Den snabba spridningen av AI-datacenter över hela USA orsakar ett allvarligt problem med kvaliteten på den el som levereras till miljontals människor. Bloomberg analyserade data från cirka 770 000 sensorer placerade i hem över hela USA.

Resultaten visade att när man tittade på hushåll med instabil eller störd elförsörjning, var mer än 75 % av dem belägna nära stora datacenter, inom ett avstånd av cirka 80 km.

Denna elektriska instabilitet liknar det sprakande ljudet du hör från dina högtalare eftersom volymen är för högt uppskruvad. Inom tekniska termer kallas detta för "dåliga övertoner".

Harmoniska störningar är oönskade brusvågor som negativt påverkar det elektriska systemet. Istället för att strömma i jämn takt förvrängs elektriciteten som flödar in i hemmet och påverkar utrustningen.

Som ett resultat kan elektriska apparater i hemmet bli onormalt varma, kylskåps- och luftkonditioneringsmotorer kan vibrera och till och med gå sönder tidigare än normalt, med en total skada som kan uppgå till miljarder dollar.

I norra Virginias "datacenterdal", hem till världens största koncentration av datacenter med dubbelt så stor kapacitet som Peking, är problemet särskilt akut. Loudoun County har en strömförsvängning som är fyra gånger högre än det nationella genomsnittet.

Den bakomliggande orsaken är att AI-datacenter förbrukar en enorm mängd el – motsvarande 10 000 hushåll. Inte nog med det, AI:s elförbrukning är också mycket instabil och fluktuerar kraftigt.

Kraftbolag implementerar ett antal lösningar, såsom att bygga dedikerade transformatorstationer för datacenter och installera filter och kondensatorer. Övervakning och mätning av problemet på hushållsnivå är dock fortfarande begränsad på grund av höga kostnader.

Dåliga övertoner är ett tidigt tecken på att det elektriska systemet är under belastning och kan leda till allvarligare problem i framtiden, varnar experten Bob Marshall, VD för Whisker Labs.

Hur mycket el förbrukar AI?

En färsk rapport från Electric Power Research Institute visade att datacenter skulle kunna förbruka så mycket som 9 % av Amerikas el år 2030, dubbelt så mycket som de använder idag, enligt Forbes. Vissa nästa generations datacenter skulle kunna förbruka lika mycket el som 1 miljon amerikanska hushåll.

Den amerikanska elefterfrågan kommer att öka med nästan 16 % under de kommande fem åren, mer än tre gånger vad som uppskattades för ett år sedan, till stor del på grund av nya datacenter, enligt en färsk rapport från Grid Strategies.

Det är en enorm mängd el, vilket tvingar oss att allvarligt fundera över hur vi kan möta den efterfrågan på ett tillförlitligt och hållbart sätt.

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