Революция искусственного интеллекта идет полным ходом, что влечет за собой значительное увеличение числа дата-центров. Эксперты отрасли прогнозируют рост количества центров обработки данных на 33% к концу десятилетия. А вместе с этим увеличится и потребление электроэнергии. Согласно недавним сценариям роста нагрузки EPRI, в некоторых штатах дата-центры могут потреблять до 36% от общего объема электроэнергии в предстоящем десятилетии. Это энергопотребление, вызванное развитием искусственного интеллекта, усилит существенное давление на электрические сети, которые уже сейчас находятся под угрозой перегрузки. По мнению многих экспертов, искусственный интеллект может стать причиной грядущего энергетического кризиса.
Как тепловая энергия может предотвратить кризис
Однако такой кризис можно предотвратить, внедрив системы хранения тепловой энергии непосредственно в дата-центрах. Эти системы позволяют более гибко использовать энергию без операционных жертв для непрерывно работающих дата-центров. Системы тепловой энергии могут немедленно снизить нагрузку дата-центров на электросеть, уменьшая вероятность возникновения перебоев или отключений электроэнергии, а также необходимость в дополнительной инфраструктуре на уровне коммунальных служб — затрат, которые неизбежно лягут на плечи потребителей в виде повышения счетов за электроэнергию.
В конечном итоге такие системы хранения могут проложить путь для более быстрого ввода в эксплуатацию большего количества дата-центров, чтобы удовлетворить растущий спрос на искусственный интеллект без существенного влияния на энергетическую инфраструктуру сообществ.
Преимущества тепловых систем хранения энергии
Системы тепловой энергии снижают нагрузку на электросеть главным образом потому, что позволяют осуществлять перераспределение нагрузки или корректировку часов, в течение которых дата-центры потребляют наибольшее количество электроэнергии из сети. Дата-центры могут заряжать эти системы хранения энергией из сети в часы, когда спрос на электроэнергию ниже, а затем высвобождать ее для обеспечения работы в часы, когда коммунальные службы испытывают большую нагрузку из-за более высокого общего спроса со стороны потребителей.
Использование таких систем для хранения энергии и питания систем кондиционирования воздуха может иметь огромное значение, поскольку системы охлаждения должны работать круглосуточно и без перерывов, чтобы критически важное оборудование не перегревалось. Часто они составляют около 40% энергопотребления центра.
Глобальная гонка ИИ потребует огромных объемов энергии
Недавно анонсированный проект Stargate стоимостью 500 миллиардов долларов, возглавляемый группой крупных технологических компаний, потребует десятки гигаватт электроэнергии. Как недавно продемонстрировал китайский стартап DeepSeek AI, искусственный интеллект действительно может стать более эффективным с точки зрения затрат и энергии, но многие эксперты ожидают, что ИИ останется значительным источником высокого энергопотребления.
Фактически, еще до этих объявлений об ИИ дата-центры были на пути к тому, чтобы все больше бросать вызов энергоснабжению США. Согласно данным Управления энергетической информации США, потребление электроэнергии достигнет рекордных максимумов в 2025 году, а энергетические потребности дата-центров станут важным фактором.
По мнению экспертов, в течение следующего десятилетия энергетические потребности дата-центров подвергнут более половины Северной Америки риску снижения подачи электроэнергии и даже отключений. Даже там, где есть достаточно энергии, дата-центры окажут финансовое влияние на всех; исследования показывают, что спрос со стороны дата-центров и последующее сокращение ресурсов может привести к повышению цен на электроэнергию на целых 70%.
Тепловая энергия как немедленное решение
Именно здесь может помочь хранение тепловой энергии — технология, доступная уже сейчас. Разработанная для использования с обычной электроэнергией, предоставляемой коммунальными службами, энергия сохраняется в воде или льду и высвобождается при необходимости для питания систем охлаждения дата-центров — обычно в периоды, когда спрос, а также цены, высоки. Это решение не требует значительных изменений инфраструктуры; его можно модернизировать для существующих зданий.
Поскольку это решение «за счетчиком», дата-центры могут устанавливать их независимо от коммунальных служб, что означает быстрый и эффективный способ снизить нагрузку на сеть.
При широком использовании такие системы могут снизить вероятность перебоев или отключений электроэнергии в периоды общего высокого спроса. Это перераспределение нагрузки будет особенно важно в штатах, где спрос на электроэнергию будет особенно высоким для дата-центров. Решения, подобные хранению тепловой энергии, которые помогают сгладить чистое влияние на сеть, предоставляют коммунальным службам больше пространства для маневра при интеграции новых ресурсов, включая солнечную и ветровую энергию, и упорядоченном расширении передачи.
Экономические выгоды для дата-центров
Для дата-центров, которые внедряют системы хранения тепловой энергии, также есть финансовая выгода: поскольку все больше коммунальных служб используют дифференцированное ценообразование или тарифы в зависимости от времени использования, основанные на спросе или источнике этой энергии, хранение «за счетчиком» может воспользоваться этими разрывами в ценообразовании, которые должны еще больше увеличиться в будущем, особенно в таких штатах, как Калифорния и других, которые больше полагаются на солнечную энергию в течение дня.
Дата-центры могут экономить деньги, заряжая тепловую систему в те часы, когда электроэнергия стоит дешевле, и высвобождая ее в часы пик — позволяя им снизить зависимость от сетевой энергии в более дорогие часы.
Преимущества перед литий-ионными батареями
Хранение тепловой энергии также является более безопасным вариантом для дата-центров, чем хранение на основе литий-ионных батарей. В то время как небольшие литий-ионные батареи распространены среди бытовых потребителей, крупным зданиям, таким как дата-центры, потребуются большие батареи, что представляет значительные проблемы безопасности. Батареи часто не могут удерживать заряд более 12 часов. Они также деградируют со временем и требуют значительных природных ресурсов, включая минералы, которые находятся в дефиците и добываются за рубежом. Многие батареи также производятся за границей, в том числе в Китае, в то время как системы тепловой энергии в основном производятся в США.
Балансирование потребностей искусственного интеллекта и энергетики
Искусственный интеллект принесет много преимуществ, а также вызовов. Энергия, необходимая для работы крупного дата-центра, потребляющего 100 МВт электроэнергии, как показывают исследования, могла бы обеспечить электричеством около 80 000 домов. Умножьте это на множество новых дата-центров, вводимых в эксплуатацию, и влияние становится значительным — оно может привести к повышению цен для всех, а также к нехватке энергии, перебоям и даже отключениям.
Ожидается, что ИИ принесет дополнительную ценность экономике на триллионы, но проблемы с электроэнергией могут навредить этой ожидаемой продуктивности. Так не должно быть; внедряя решения для тепловой энергии, индустрия дата-центров может снизить свои расходы и уменьшить вероятность отключений электроэнергии.
Если вы интересуетесь созданием собственных AI агентов для оптимизации энергопотребления или других задач, стоит изучить современные подходы и инструменты. Это можно сделать через специализированные образовательные программы, которые помогут вам освоить необходимые навыки в этой перспективной области.