Zapotrzebowanie energetyczne sztucznej inteligencji i chmury obliczeniowej wymyka się spod kontroli. Centra danych, które kiedyś były tylko żarłoczne, teraz rosną tak ogromnie, że wkrótce mogą przewyższyć całe miasta—lub nawet stany USA—pod względem zużycia energii. Deweloperzy tych obiektów ścigają się, aby zabezpieczyć energię i ziemię, aby nadążyć za eksplozją popytu, napędzaną głównie przez postępy w AI.
W ostatniej dekadzie zapotrzebowanie na energię centrów danych gwałtownie wzrosło, co odzwierciedla ich znaczenie w globalnej gospodarce. Te obiekty mieszczą serwery, które napędzają aplikacje do wszystkiego, od operacji biznesowych po codzienne aplikacje.
Wraz z wzrostem AI, znalezienie ziemi i energii potrzebnej do spełnienia tych wymagań stało się dużym wyzwaniem. Deweloperzy teraz mówią o kampusach o skali gigawata, z każdą zużywającą miliard watów energii. Dla porównania, to mniej więcej dwa razy więcej energii, niż wszystkie domy w Pittsburghu zużyły w zeszłym roku.
Wyścig energetyczny: Większe centra danych, większe problemy
Ali Fenn, prezydent Lancium, firmy z siedzibą w Teksasie, która zabezpiecza ziemię i energię dla centrów danych, opisuje to jako "wyścig życia do globalnej dominacji" w sztucznej inteligencji. Powiedziała: "To w gruncie rzeczy kwestia bezpieczeństwa narodowego i bezpieczeństwa gospodarczego."
Ten wyścig skłania firmy technologiczne do inwestowania miliardów w budowę większych obiektów. Nie widzą lepszego wykorzystania swojego kapitału niż wspieranie boomu AI.
Jednak ta szybka ekspansja testuje granice. Odnawialne źródła energii, takie jak wiatr i słońce, są niewiarygodne z powodu wahań pogodowych. Deweloperzy zgadzają się, że gaz ziemny musi wypełnić lukę, mimo że spowalnia postęp w redukcji emisji węgla.
Nat Sahlstrom, główny energetyk w Tract, firmie z siedzibą w Denver, która nabywa ziemię pod centra danych, mówi, że obiekty te "wystawiają się na próbę w istniejącej infrastrukturze użyteczności publicznej". Sieci energetyczne po prostu nie były budowane, aby poradzić sobie z skalą, jakiej wymagają teraz te centra danych.
Dostępność odpowiednich gruntów to kolejny problem. Działki w strefach przemysłowych, które mogą pomieścić ogromne obiekty, kurczą się, wyjaśnia Sahlstrom. Deweloperzy są zmuszeni do eksploracji nowych rynków poza ustalonymi hubami, takimi jak Wirginia, globalny lider w operacjach centrów danych. Sieć elektryczna Wirginii napotyka problemy z niezawodnością, ponieważ popyt na energię rośnie, a podaż maleje w miarę zamykania elektrowni węglowych i starszych elektrowni gazowych.
Tract nabył ponad 23 000 akrów na rozwój centrów danych w USA. Obejmuje to ziemię w hrabstwie Maricopa w Arizonie, w pobliżu Phoenix, oraz w hrabstwie Storey w Nevadzie, w pobliżu Reno. Niedawno Tract zakupił 2 100 akrów w Buckeye w Arizonie, aby zbudować jeden z największych kampusów centrów danych w USA. Pracują nad zapewnieniem do 1,8 gigawata energii dla tego miejsca, wystarczającej do wsparcia 40 oddzielnych centrów danych.
Kampus centrum danych zużywający rocznie jeden gigawat energii odpowiada zużyciu energii 700 000 domów lub miasta liczącego 1,8 miliona ludzi. Analiza CNBC ujawnia, że taki obiekt zużyłby więcej energii w ciągu roku niż Alaska, Rhode Island czy Vermont.
Co to oznacza dla społeczności
Średnie centrum danych obsługiwane przez duże firmy technologiczne obecnie zużywa 40 megawatów energii. Ale większe obiekty są w drodze. Według Boston Consulting Group, kampusy o mocy 250 megawatów lub więcej są już w fazie rozwoju.
Do lat 30-tych XXI wieku kampusy centrów danych zużywające 500 megawatów—lub pół gigawata—staną się powszechne. Te obiekty będą zużywać tyle energii, co 350 000 domów.
Teksas stał się gorącym miejscem dla centrów danych z powodu mniej restrykcyjnych regulacji i obfitych zasobów energetycznych. Deweloperzy mogą dostosować rozwiązania energetyczne do konkretnych lokalizacji. Sahlstrom nazywa Teksas "najlepszym laboratorium eksperymentalnym na świecie do wprowadzenia własnego rozwiązania energetycznego".
Lancium, firma z siedzibą w Houston, zmieniła swoje skupienie z wydobycia kryptowalut na infrastrukturę AI pod koniec 2022 roku. Obecnie obsługują pięć kampusów centrów danych w różnych fazach rozwoju. Jeden w Abilene w Teksasie otworzy się na początku 2025 roku z mocą 250 megawatów, zwiększając do 1,2 gigawata do 2026 roku.
W miarę wzrostu potrzeb energetycznych deweloperzy muszą zająć się potencjalnymi problemami dla sąsiednich społeczności. Obejmuje to zapewnienie, że koszty energii nie wzrosną, a niezawodność sieci pozostanie nienaruszona. "Nikt nie będzie dalej zatwierdzał" nowych obiektów, jeśli zakłócają lokalne zasilanie, powiedział Fenn. Deweloperzy łączą centra danych z nowymi źródłami energii, aby zapobiec tym problemom.
Odnawialne źródła energii, energia jądrowa i przyszłość energii
Chociaż deweloperzy preferują energię odnawialną, jasne jest, że same źródła słoneczne i wiatrowe nie zaspokoją popytu. Zależność od pogody sprawia, że te źródła są niewiarygodne dla operacji krytycznych, takich jak giełdy finansowe, które polegają na centrach danych.
Przerwy w dostawie energii nie wchodzą w grę dla obiektów takich jak te, które obsługuje Equinix, które hostują krytyczne obciążenia. Jon Lin, dyrektor generalny usług centrów danych Equinix, powiedział, że ich obiekty pozostają online więcej niż 99% czasu.
Aby zająć się problemami niezawodności, główne firmy badają energię jądrową. Microsoft wspiera wznowienie działalności elektrowni jądrowej Three Mile Island w Pensylwanii. Amazon i Google inwestują w małe reaktory jądrowe.
Jednak energia jądrowa wiąże się z własnymi wyzwaniami. Nowe reaktory w Georgii były opóźnione o lata i przekroczyły budżet o miliardy. Na razie gaz ziemny pozostaje dominującym źródłem energii dla centrów danych.
Fenn z Lancium mówi, że inwestycje w generację gazu mogą obejmować technologie wychwytywania węgla i magazynowania energii, aby zredukować wpływ na środowisko. W miarę upływu czasu, rozwijająca się energia odnawialna, obniżające się koszty akumulatorów i wykorzystanie AI w efektywności mogą zmniejszyć zależność od gazu.
Ale na razie szybki wzrost centrów danych komplikuje wysiłki na rzecz osiągnięcia celów emisji. "Nie możemy pozwolić, aby miało to negatywny wpływ na cele środowiskowe," ostrzega Fenn.
Deweloperzy twierdzą, że te obiekty są niezbędne dla gospodarki, nawet jeśli zakłócają rynki energii i obciążają sieci energetyczne. Oczekuje się, że kampusy osiągną w przyszłości nawet pięć gigawatów, a centra danych szybko stają się jednymi z najważniejszych graczy w konsumpcji energii. Niezależnie od innowacji czy paliw kopalnych, wyścig o zasilanie AI wciąż przekształca światowy krajobraz energetyczny.
Od Zera do Web3 Pro: Twój 90-dniowy plan kariery