Microsoft строит огромные центры обработки данных искусственного интеллекта в Аризоне и Висконсине, чтобы обеспечить инфраструктуру для реализации этой преобразующей технологии. И ИИ крут — в буквальном смысле.

Такие центры обработки данных создают серьезную нагрузку на электросети, требуя огромного количества электроэнергии. По одной из оценок, к 2026 году ИИ будет потреблять около 40 гигаватт (ГВт) из прогнозируемых 96 ГВт глобального спроса на электроэнергию со стороны центров обработки данных по сравнению с общим спросом в 49 ГВт в 2023 году. Такое потребление энергии генерирует много тепла и требует много воды для охлаждения серверов данных. Учитывая, что только из центра обработки данных Microsoft в Гудиере, штат Аризона, ежегодно расходуется 56 миллионов галлонов воды, местные общины пустыни рискуют остаться без воды для размещения своих новых энергожадных соседей.

С другой стороны, хотя майнинг биткойнов часто критикуют как «энергетического пожирателя», на самом деле он является удивительным способом сделать энергосистемы более стабильными и эффективными. Это связано со способностью биткойн-майнера регулировать потребление энергии практически в реальном времени.

Чтобы поддерживать правильную частоту электросети, операторы сети должны «сбалансировать» энергосистему, регулируя выработку энергии в соответствии с потребностями пользователей. Этот процесс называется «следование за нагрузкой». Исторически сложилось так, что увеличение и уменьшение производства энергии было единственным способом реагирования в режиме реального времени, который был доступен операторам сетей. Но теперь, в периоды высокого или низкого спроса на электроэнергию, майнеры биткойнов могут быстро регулировать свое энергопотребление, чтобы создать второе ответное действие в реальном времени, которое операторы сети могут использовать для установления баланса.

Поскольку производство возобновляемой энергии колеблется в зависимости от погоды и его трудно увеличивать или уменьшать для установления баланса сети, майнинг биткойнов оказывается масштабируемым и экономически целесообразным решением с переменной нагрузкой. Эта новая схема балансировки сети, ставшая возможной благодаря майнингу биткойнов, теперь проложила путь для использования новыми, более крупными и менее гибкими потребителями энергии ИИ.

Но почему ИИ не может просто регулировать потребление энергии в режиме реального времени? Использование энергии майнерами биткойнов имеет уникальный аспект по сравнению с центрами обработки данных искусственного интеллекта. Сеть Биткойн является постоянным клиентом, на которого не оказывают негативного влияния майнеры, ограничивающие или отключающие свое оборудование. Однако если центр обработки данных ИИ отключает некоторые из своих серверов, чтобы замедлить работу вычислений ИИ, это отрицательно повлияет на клиентов.

Такая гибкость делает майнинг биткойнов эффективным способом стабилизации электросетей – особенно для управления потреблением электроэнергии в крупных центрах обработки данных искусственного интеллекта – поскольку он может быстро реагировать на колебания спроса и предложения электроэнергии.

Мы видим, как такие штаты, как Оклахома, принимают эту модель, поощряя добычу биткойнов и преимущества ее энергосистемы. 30 мая сенат штата принял законопроект, освобождающий от налога продажу машин и оборудования, используемых для коммерческой добычи полезных ископаемых, если горнодобывающая компания обеспечивает регулируемую нагрузку местному производителю электроэнергии.

Техас, Скандинавия и Исландия

Техас вложил значительные средства в производство энергии ветра, что привело к периодам, когда энергосистемы подвергались дополнительной нагрузке, поскольку энергоснабжение часто превышает местный спрос (особенно в ночное время).

Увеличивая свою активность в непиковые часы, майнеры биткойнов потребляют этот избыток избыточной электроэнергии, вырабатываемой за счет энергии ветра, которая в противном случае осталась бы неиспользованной из-за отсутствия спроса в эти периоды. Их энергопотребление стабилизирует хрупкий баланс между предложением и спросом на электроэнергию и помогает предотвратить перегрузку сети, которая может привести к сбоям, таким как отключения электроэнергии.

Во время разрушительного зимнего шторма в феврале 2021 года в Техасе произошли серьезные отключения электроэнергии, поскольку он не смог удовлетворить внезапный всплеск спроса на электроэнергию. Майнеры биткойнов смогли быстро прекратить свою деятельность, снизив нагрузку и помогая стабилизировать энергосистему во время этого кризиса.

Скандинавия – еще один регион, где ветряные турбины усеивают ландшафт. Здесь ветровая энергия производится в избытке в непиковые часы и в противном случае была бы потрачена впустую из-за отсутствия немедленного спроса и решений по хранению. Предприятия по добыче биткойнов динамично используют этот избыток, обеспечивая значительный спрос, одновременно помогая поддерживать равновесие и общую эффективность в сети.

В Исландии, где в изобилии добывается геотермальная и гидроэлектроэнергия, операции по добыче биткойнов стали неотъемлемой частью энергетического рынка. Возобновляемые источники энергии страны производят больше электроэнергии, чем ее население может разумно использовать. Майнеры биткойнов потребляют эту избыточную электроэнергию, обеспечивая гибкий и постоянный спрос, который поддерживает национальную отрасль возобновляемой энергетики.

Как сделать возобновляемую энергию более жизнеспособной

Стабилизирующее воздействие майнеров биткойнов на электросети имеет еще одно интересное преимущество: повышение финансовой жизнеспособности проектов возобновляемой энергетики. Как?

Ветер и солнечная энергия часто обеспечивают более дешевую электроэнергию по сравнению с ископаемым топливом, таким как уголь, что является решающим фактором для майнеров биткойнов, стремящихся максимизировать прибыльность. Однако возобновляемые источники энергии часто сталкиваются с проблемами из-за прерывистости производства электроэнергии и разрыва между спросом и предложением. Например, солнечные панели производят больше всего энергии в течение дня, когда спрос относительно низкий, а ветряные турбины могут генерировать больше энергии ночью.

Но, обеспечивая постоянный и предсказуемый спрос, майнеры биткойнов могут преодолеть этот разрыв и обеспечить стабильный поток доходов для ветряных электростанций в Техасе и Скандинавии, а также гидроэлектростанций в Исландии. (В 2020 году Норвегия произвела колоссальные 98% энергии из возобновляемых ресурсов, в том числе 92% за счет гидроэнергетики). Кроме того, этот положительный финансовый эффект от майнеров биткойнов помогает сделать проекты возобновляемых источников энергии более экономически привлекательными и может стимулировать использование устойчивых, экологически чистых энергетических решений во всем мире.

Дорога впереди

Майнинг биткойнов, центры обработки данных искусственного интеллекта и проекты в области возобновляемых источников энергии пересекаются и предоставляют хорошие возможности для инноваций в управлении энергопотреблением. Программное обеспечение для интеллектуальных сетей, которое использует анализ данных в реальном времени для оптимизации производства и распределения электроэнергии, в конечном итоге будет легко интегрироваться в операции по добыче биткойнов. Эта интеграция еще больше повысит эффективность и надежность электросетей, особенно в районах с быстро растущим населением и там, где расположены крупные центры обработки данных искусственного интеллекта.

Глобальное производство и распределение энергии невероятно сложны, конкурентны и сильно зависят от политических, экономических и нормативных сил. Таким образом, способность майнеров биткойнов стабилизировать и оптимизировать электросети – особенно в регионах со значительными ресурсами возобновляемой энергии и/или энергоемкими центрами обработки данных искусственного интеллекта – делает их бесценными партнерами в расширении производства возобновляемой энергии и общем управлении энергией.

Примечание. Мнения, выраженные в этой колонке, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения CoinDesk, Inc. или ее владельцев и аффилированных лиц.