Эти четыре диаграммы суммируют состояние ИИ и энергетики

Хотя редко можно увидеть в новостях заголовок, связанный с ИИ и энергетикой, многие из нас просто размахивают руками, когда речь заходит о том, что все это значит.

Конечно, вы, вероятно, читали, что ИИ приведет к росту спроса на электроэнергию. Но то, как это вписывается в контекст нынешней и будущей сети, может показаться менее ясным из заголовков. Это справедливо даже для людей, работающих в этой области.

Новый отчет Международного энергетического агентства углубляется в детали энергетики и ИИ, и я думаю, что стоит взглянуть на некоторые данные, чтобы прояснить ситуацию. Вот четыре диаграммы из отчета, которые суммируют важные моменты об ИИ и спросе на энергию.

1. ИИ потребляет много энергии, и миру придется наращивать поставки электроэнергии, чтобы удовлетворить спрос.

Этот момент наиболее очевиден, но его стоит повторить: ИИ развивается взрывными темпами, и это приведет к повышению спроса на энергию со стороны центров обработки данных. «ИИ превратился из академического занятия в отрасль, где на кону триллионы долларов», — говорится в резюме отчета МЭА.

В 2020 году центры обработки данных потребили менее 300 тераватт-часов электроэнергии. В течение следующих пяти лет этот показатель может увеличиться почти до 1000 тераватт-часов, что превышает общее потребление электроэнергии в Японии на сегодняшний день.

Сегодня США имеют около 45% мощности мировых центров обработки данных, за ними следует Китай. Эти две страны продолжат представлять подавляющее большинство мощности до 2035 года.

2. Электроэнергия, необходимая для питания центров обработки данных, в ближайшей перспективе будет в основном поступать из ископаемого топлива, такого как уголь и природный газ, но ядерная энергетика и возобновляемые источники энергии могут сыграть ключевую роль, особенно после 2030 года.

Отчет МЭА относительно оптимистичен в отношении потенциала возобновляемых источников энергии для питания центров обработки данных, прогнозируя, что к 2035 году почти половина мирового роста будет обеспечиваться за счет возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце. (В Европе, по прогнозам МЭА, возобновляемые источники энергии удовлетворят 85% нового спроса.)

Однако в ближайшей перспективе природный газ и уголь также будут расширяться. Дополнительные 175 тераватт-часов от газа помогут удовлетворить спрос в следующем десятилетии, в основном в США, согласно прогнозам МЭА. Другой отчет, опубликованныйна этой неделе энергетическим консалтинговым агентством BloombergNEF , предполагает, что ископаемое топливо будет играть даже большую роль, чем прогнозирует МЭА, составляя две трети дополнительной выработки электроэнергии с настоящего момента до 2035 года.

По данным МЭА, ядерная энергетика, которая пользуется популярностью у крупных технологических компаний, стремящихся обеспечить производство электроэнергией без значительных выбросов, может начать оказывать влияние после 2030 года.

3. Центры обработки данных — это лишь небольшая часть ожидаемого роста спроса на электроэнергию в этом десятилетии.

Мы должны больше говорить о бытовой технике, промышленности и электромобилях, когда говорим об энергии! Спрос на электроэнергию растет из целого ряда источников: электромобили, кондиционеры и бытовая техника будут увеличивать спрос на электроэнергию больше, чем центры обработки данных с настоящего момента и до конца десятилетия. В общей сложности центры обработки данных составляют чуть более 8% ожидаемого спроса на электроэнергию с настоящего момента и до 2030 года.

Однако здесь есть интересные региональные эффекты. Растущие экономики увидят больше спроса со стороны таких отраслей, как кондиционирование воздуха, чем со стороны центров обработки данных. С другой стороны, в США в течение многих лет наблюдался относительно низкий спрос на электроэнергию со стороны потребителей и промышленности, поэтому новый растущий спрос со стороны высокопроизводительных вычислений составит большую долю.

4. Центры обработки данных, как правило, группируются вместе и располагаются близко к населенным пунктам, что делает их уникальной проблемой для энергосистемы.

Сетке не привыкать к объектам, потребляющим огромное количество энергии: цементные заводы, алюминиевые заводы и угольные шахты — все они потребляют много энергии в одном месте. Однако центры обработки данных — это уникальный вид зверя.

Во-первых, они, как правило, тесно сгруппированы. В глобальном масштабе дата-центры составляют около 1,5% от общего спроса на электроэнергию. Однако в Ирландии этот показатель составляет 20%, а в Вирджинии — 25%. Эта тенденция, скорее всего, сохранится: половина разрабатываемых дата-центров в США находятся в уже существующих кластерах.

Центры обработки данных также, как правило, располагаются ближе к городским районам, чем другие энергоемкие объекты, такие как заводы и шахты.

Поскольку центры обработки данных находятся близко друг к другу и к сообществам, они могут оказывать значительное влияние на регионы, где они расположены, либо за счет привлечения большего количества ископаемого топлива вблизи городских центров, либо за счет увеличения нагрузки на местную сеть. Или и то, и другое.

В целом, ИИ и центры обработки данных в более широком смысле станут основной движущей силой спроса на электроэнергию. Это не вся история, но это уникальная часть нашей энергетической картины, за которой нужно продолжать следить, двигаясь вперед.

Эта статья из еженедельного бюллетеня по климату The Spark, MIT Technology Review . Чтобы получать его в своей электронной почте каждую среду, подпишитесь здесь .