Глобальный поставщик решений для систем хранения энергии с 13-летним опытом производства. Китайский
Язык
Глобальный поставщик решений для систем хранения энергии с 13-летним опытом производства. Китайский
В сегодняшнем стремительно развивающемся ландшафте технологий искусственного интеллекта возникает тревожная реальность: для одного запроса ChatGPT требуется почти в 10 раз больше ресурсов, чем для поиска Google.
Этот значительный разрыв не только подчеркивает фундаментальную разницу в потреблении энергии между технологиями ИИ и традиционными интернет-услугами, но и сигнализирует о глубоком изменении глобальной модели потребления энергии.
Недавно известная консалтинговая фирма Gartner в своем последнем отчете выступила с предупреждением, предсказав, что к 2027 году 40% существующих центров обработки данных ИИ столкнутся с эксплуатационными трудностями из-за недостаточного электроснабжения. Этот прогноз подчеркивает растущую напряженность между развитием ИИ и энергоснабжением.
В то же время исследование международного инвестиционного банка Goldman Sachs дает схожий прогноз: к 2030 году глобальный спрос на электроэнергию для центров обработки данных вырастет на 160%. Это вызвало широкую обеспокоенность относительно энергоснабжения , развития инфраструктуры и воздействия на окружающую среду.
Диаграмма | Прогноз Gartner: ежегодное увеличение потребления энергии новыми серверами ИИ в центрах обработки данных ИИ (Источник: Gartner)
В последнее время технологические гиганты, такие как Google, Microsoft, Amazon и Meta, активно инвестируют в объекты ядерной энергетики. Одной из причин этого является их обеспокоенность тем, что огромный спрос на энергию для центров обработки данных ИИ в будущем может быть не удовлетворен.
Исторически спрос на электроэнергию в центрах обработки данных демонстрировал замечательную стабильность. С 2015 по 2019 год, несмотря на почти удвоение рабочей нагрузки центров обработки данных, их годовое потребление электроэнергии оставалось относительно стабильным на уровне около 200 тераватт-часов.
Эта стабильность во многом была обусловлена постоянным повышением энергоэффективности в центрах обработки данных. Однако эта ситуация претерпела фундаментальные изменения после 2020 года.
Аналитик Gartner Боб Джонсон отметил: «Строительство гипермасштабных центров обработки данных следующего поколения создает огромный спрос на электроэнергию, который превзойдет возможности поставщиков коммунальных услуг по масштабированию поставок. В частности, в сфере обработки и обучения больших моделей требуемые вычислительные ресурсы и потребление энергии достигли беспрецедентных уровней».
В настоящее время на мировые центры обработки данных приходится 1–2% от общего потребления электроэнергии, но прогнозируется, что к 2030 году эта доля вырастет до 3–4%, причем этот рост будет особенно заметен в развитых странах.
В частности, в Соединенных Штатах прогнозируется, что к 2030 году потребление электроэнергии центрами обработки данных увеличится с нынешних 3% до 8%, что приведет к тому, что спрос на электроэнергию в США будет расти самыми быстрыми темпами за последние почти 25 лет.
Диаграмма | Goldman Sachs прогнозирует спрос на электроэнергию для центров обработки данных (Источник: Goldman Sachs)
Чтобы решить эту проблему, американским коммунальным компаниям необходимо будет инвестировать около 50 миллиардов долларов в новые мощности по производству электроэнергии, особенно для центров обработки данных.
Кроме того, к 2030 году возросший спрос на электроэнергию только со стороны центров обработки данных приведет к ежедневному увеличению спроса на природный газ примерно на 3,3 миллиарда кубических футов, что потребует строительства новой трубопроводной инфраструктуры.
Goldman Sachs отмечает, что ситуация в Европе еще сложнее. Как крупный хаб для глобальных центров обработки данных, 15% центров обработки данных расположены в Европе. К 2030 году спрос на электроэнергию этих центров обработки данных будет эквивалентен общему потреблению электроэнергии Португалией, Грецией и Нидерландами вместе взятыми.
Учитывая, что в Европе самые старые системы электросетей в мире, региону в течение следующего десятилетия потребуется инвестировать около 800 млрд евро в модернизацию своих систем передачи и распределения, а также около 850 млрд евро в развитие возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия, наземный и морской ветер, для удовлетворения энергетических потребностей новых центров обработки данных.
Диаграмма | Средний возраст электросетей в различных регионах и Китае (Источник: Goldman Sachs)
Еще более тревожно то, что этот всплеск спроса на электроэнергию напрямую повлияет на цены на электроэнергию. Исследования показывают, что крупные операторы центров обработки данных ведут переговоры с крупными производителями электроэнергии, чтобы обеспечить долгосрочные, стабильные поставки электроэнергии независимо от других потребностей сети.
Эта конкуренция неизбежно приведет к росту цен на электроэнергию, и эти издержки в конечном итоге лягут на плечи пользователей продуктов и услуг ИИ.
В связи с этим эксперты рекомендуют организациям заранее готовиться к росту цен на электроэнергию и стремиться заключать долгосрочные контракты на обслуживание центров обработки данных по разумным ценам.
Воздействие на окружающую среду также вызывает беспокойство. Ожидается, что к 2030 году выбросы углерода от центров обработки данных могут увеличиться более чем вдвое по сравнению с 2022 годом, что станет новым вызовом для глобальных целей по сокращению выбросов.
По оценкам Goldman Sachs, «социальные издержки» увеличения выбросов углерода только в центрах обработки данных составят от 125 до 140 миллиардов долларов (текущая стоимость).
По оценкам Gartner, к 2027 году потребность в электроэнергии для работы серверов, оптимизированных для ИИ, достигнет 500 тераватт-часов в год, что в 2,6 раза больше уровня 2023 года.
В краткосрочной перспективе для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию некоторым электростанциям, работающим на ископаемом топливе, которые изначально планировалось вывести из эксплуатации, возможно, придется продлить срок их эксплуатации, что еще больше усугубит нагрузку на окружающую среду.
Центрам обработки данных требуется круглосуточное бесперебойное электроснабжение, и в настоящее время для обеспечения стабильного электроснабжения им приходится полагаться на гидроэлектростанции, электростанции, работающие на ископаемом топливе, или атомные электростанции.
Хотя возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, являются экологически чистыми, без поддержки систем накопления энергии на них трудно положиться для удовлетворения постоянных потребностей центров обработки данных в электроэнергии.
Диаграмма | Изменения в нагрузке на центры обработки данных и энергопотреблении за последние девять лет (Источник: Goldman Sachs)
Для решения этих проблем отрасль изучает различные решения. Некоторые компании увеличивают инвестиции в возобновляемую энергетику и активно продвигают коммерциализацию новых технологий ядерной энергетики.
Технологические компании также изучают инновационные методы повышения энергоэффективности. В долгосрочной перспективе разработка новых технологий хранения энергии в аккумуляторах или технологий чистой энергии (например, малых ядерных реакторов) может предоставить новые решения.
Стоит отметить, что сама технология ИИ может способствовать решению проблем за счет ускорения инноваций в таких областях, как здравоохранение, сельское хозяйство и образование, а также повышения энергоэффективности.
Наконец, в исследовательских отчетах обеих компаний говорится, что предприятиям следует в полной мере учитывать потенциальные риски нехватки электроэнергии при формулировании стратегий развития ИИ, оценивать влияние роста цен на электроэнергию в будущем и активно искать альтернативные решения.
Перспективные решения включают использование технологий периферийных вычислений, внедрение небольших крупных моделей и приоритет вычислительной эффективности при разработке приложений генеративного ИИ.
Очевидно, что развитие технологий ИИ меняет глобальный энергетический ландшафт. Баланс между технологическими инновациями, энергетической безопасностью и защитой окружающей среды станет важной задачей, с которой мировые технологические и энергетические отрасли столкнутся вместе в будущем. (Статья переиздана из DeepTech
Компания Blue Carbon Battery, официально представленная в Ричжао в 2009 году, является одним из лучших в мире поставщиков решений для исследований в области фотоэлектрических продуктов и систем хранения микроэнергии.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ>>
