Data Centers: Η ΑΙ εκτοξεύει την παγκόσμια παραγωγή ενέργειας [γράφημα]

Η ραγδαία εξάπλωση της τεχνητής νοημοσύνης και η αυξανόμενη εξάρτηση από τα data centers έχουν φέρει μια δραματική αύξηση στη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως.

Σύμφωνα με τις προβλέψεις του ΔΟΕ, η συνολική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τα data centers αναμένεται να υπερδιπλασιαστεί έως το 2030 σε σχέση με τις τιμές του 2024. Η αύξηση αυτή οφείλεται στο συνεχώς αυξανόμενο φορτίο από την ψηφιοποίηση και την επεξεργασία τεράστιου όγκου δεδομένων, γεγονός που θέτει νέες απαιτήσεις από άποψη διαχείρισης των υποδομών και της ενέργειας.

Παράλληλα όμως, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να ξεκλειδώσει ευκαιρίες για την αποτελεσματικότερη παραγωγή και κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, ανέφερε ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΔΟΕ) στην πρώτη του έκθεση σχετικά με τις ενεργειακές επιπτώσεις της τεχνητής νοημοσύνης.

Τα κέντρα δεδομένων αντιπροσώπευαν περίπου το 1,5% της παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας το 2024, αλλά το ποσοστό αυτό αυξήθηκε κατά 12% ετησίως τα τελευταία πέντε χρόνια. Η δημιουργική ΤΝ απαιτεί κολοσσιαία υπολογιστική ισχύ για την επεξεργασία των πληροφοριών που συσσωρεύονται σε γιγαντιαίες βάσεις δεδομένων. Μαζί, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ευρώπη και η Κίνα αντιπροσωπεύουν σήμερα περίπου το 85% της κατανάλωσης των κέντρων δεδομένων, σύμφωνα με το AFP.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων αναμένεται να εκτοξευθεί από 183 TWh το 2024 σε 426 TWh έως το 2030. Παρόμοια τάση παρατηρείται στην Ευρώπη, όπου η ζήτηση προβλέπεται να αυξηθεί από 68 TWh σε 113 TWh, ενώ στην Κίνα οι προβλέψεις δείχνουν μια εκθετική άνοδο από 102 TWh σε 277 TWh.

Στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού (εκτός Κίνας) και στον υπόλοιπο κόσμο, οι αυξήσεις είναι μικρότερες αλλά εξίσου σημαντικές, με την κατανάλωση να φτάνει από 48 TWh σε 101 TWh και από 15 TWh σε 29 TWh αντίστοιχα.

Οι ενεργειακοί περιορισμοί της ΤΝ

Ωστόσο, οι ενεργειακές υποδομές δυσκολεύονται να ανταποκριθούν στις νέες απαιτήσεις. Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (IEA), μόνο το ήμισυ της αυξημένης ζήτησης θα καλυφθεί από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ενώ το υπόλοιπο θα βασιστεί σε παραδοσιακές πηγές όπως ο άνθρακας, το φυσικό αέριο και η πυρηνική ενέργεια.

Η επέκταση της υπολογιστικής ικανότητας της ΤΝ περιορίζεται από την πρόσβαση στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την ηγετική θέση των ΗΠΑ στη νέα τεχνολογία. Ο χρόνος που απαιτείται για την πρόσβαση ενός κέντρου δεδομένων στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται. Η ασταθής φύση της παραγωγής αιολικής και ηλιακής ενέργειας δημιουργούν επίσης προκλήσεις για την αξιόπιστη παροχή ενέργειας. Η συμφόρηση του συστήματος μεταφοράς ενέργειας στις περιοχές με την καλύτερη αξιοποίηση αιολικής ενέργειας οδηγεί επίσης σε μακρές και δαπανηρές διαδικασίες διασύνδεσης.

Η ανάπτυξη νέων γραμμών μεταφοράς ενέργειας μπορεί να διαρκέσει από τέσσερα έως οκτώ χρόνια σε προηγμένες οικονομίες. Οι χρόνοι αναμονής για κρίσιμα στοιχεία του δικτύου, όπως οι μετασχηματιστές και τα καλώδια, έχουν διπλασιαστεί τα τελευταία τρία χρόνια. Παράλληλα, υπάρχει ο κίνδυνος η κάλυψη της αυξημένης ζήτησης ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων να οδηγήσει σε συμβιβασμούς με άλλους στόχους, όπως η ηλεκτροδότηση και η ανάπτυξη της μεταποίησης. Περίπου το 50% των κέντρων δεδομένων που βρίσκονται υπό ανάπτυξη στις Ηνωμένες Πολιτείες βρίσκονται σε προϋπάρχοντα μεγάλα συμπλέγματα.

Οι γεωπολιτικές επιπτώσεις αυτής της αυξανόμενης ζήτησης είναι επίσης σημαντικές. Ο ανταγωνισμός για ενεργειακούς πόρους μπορεί να οδηγήσει σε εντάσεις μεταξύ χωρών, καθιστώντας απαραίτητη τη διεθνή συνεργασία για τη διασφάλιση ενός σταθερού ενεργειακού μέλλοντος. Για παράδειγμα, η ρωσική εισβολή στην Ουκρανία οδήγησε την ΕΕ στην αναζήτηση εναλλακτικών πηγών φυσικού αερίου, κάτι που την έφερε σε ανταγωνισμό με άλλα κράτη.

Η επιστροφή της πυρηνικής ενέργειας

Την ίδια ώρα, η άλλοτε «ενοχοποιημένη» πυρηνική ενέργεια, αναδεικνύεται σε λύση για την αυξανόμενη ενεργειακή ζήτηση των data centers. Στα πλεονεκτήματά της συγκαταλέγονται η αξιόπιστη παροχή ενέργειας 24/7 και οι μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Ήδη, μεγάλες εταιρείες όπως η Amazon, η Microsoft και η Google στρέφονται σε μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες (SMRs) για να καλύψουν τις ανάγκες τους.

• Amazon: Η Amazon Web Services (AWS) έχει επενδύσει πάνω από 500 εκατομμύρια δολάρια σε έργα πυρηνικής ενέργειας. Η εταιρεία συνεργάζεται με την Talen Energy για την αγορά του Cumulus Data Assets, ενός data center που τροφοδοτείται από τον πυρηνικό σταθμό Susquehanna στην Πενσυλβάνια. Επιπλέον, η Amazon συνεργάζεται με την X-energy για την κατασκευή νέων πυρηνικών σταθμών στις ΗΠΑ.
• Microsoft: Η Microsoft έχει συνάψει συμφωνία με την Constellation Energy για να λαμβάνει έως και το 35% της ενέργειας για το data center της στη Βιρτζίνια από πυρηνική ενέργεια. Η εταιρεία εξετάζει επίσης συνεργασίες με κατασκευαστές μικρών αρθρωτών αντιδραστήρων (SMRs).
• Google: Η Google συνεργάζεται με την Kairos Power, με στόχο την προσθήκη 500 MW έως το 2035.
• Meta: Η Meta αναζητά συνεργάτες για την ανάπτυξη πυρηνικών αντιδραστήρων για την τροφοδοσία των data centers της στις ΗΠΑ από τις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Όμως το υψηλό κόστος παραγωγής, τα προβλήματα με την ασφαλή αποθήκευση και διαχείριση των αποβλήτων και οι ανησυχίες για την ασφάλεια παραμένουν ανασταλτικοί παράγοντες.