Artificial Intelligence / AI ili umjetna iteligencija je stvorena da uvede eru izuzetnog ekonomskog rasta i učinkovitosti. Automatizirajući složene zadatke, poboljšavajući donošenje odluka i potičući inovacije u svim industrijama, sustavi umjetne inteligencije imaju potencijal revolucionirati sektore poput zdravstva, financija i proizvodnje. 

Ali ekspanzija umjetne inteligencije zahtijevat će ogromne količine nove energije, što daleko nadmašuje trenutne potrebe modernog računalstva. Na primjer, dok jedno Google pretraživanje koristi oko 0,3 watt-sata energije, ChatGPT pretraživanje troši oko 2,9 watt-sati – gotovo deset puta više.

Ispunjavanje ovih rastućih energetskih zahtjeva potaknut će povećani razvoj procesora i znatan rast prateće infrastrukture, uključujući fizičke podatkovne centre, proizvodnju energije i hlađenje podatkovnih centara.

Očekuje se da će se taj rast ubrzati. Predviđa se da će se potražnja za energijom za podatkovne centre utrostručiti od 2022. do 2030. Do sljedećeg desetljeća podatkovni centri trošit će oko 9% energije električne mreže SAD-a, pri čemu će više od polovice toga podržavati generativnu umjetnu inteligenciju.

Ovaj porast potrošnje energije postavlja kritična pitanja za investitore: Kako ćemo generirati energiju potrebnu za napajanje podatkovnih centara, kako osigurati potrebnu nekretninu za dodatnu opremu i koje ćemo prepreke morati prevladati tijekom ove tranzicije?

Kako se napajaju podatkovni centri?
Podatkovni centri ključni su za napredak umjetne inteligencije. Ne samo da ti objekti pružaju ogromnu računalnu snagu, pohranu podataka i brzu obradu potrebnu za pokretanje složenih AI algoritama, već također obučavaju modele i rukuju golemim količinama podataka na koje se AI aplikacije oslanjaju.

Gotovo svi podatkovni centri rade na struju, zbog čega je nužno imati električne instalacije u blizini. Ove komunalne tvrtke svoju energiju nabavljaju iz mješavine obnovljivih izvora energije i prirodnog plina.

Unatoč tome što su se mnogi operateri velikih podatkovnih centara obvezali na neutralnost ugljika, visoki zahtjevi ovih objekata – koji imaju skoro vršni kapacitet tijekom dana – znači da obližnji obnovljivi izvori energije nisu dovoljni da zadovolje zahtjeve za električnom energijom. Kako bi to kompenzirali, operateri se često okreću prirodnom plinu, najčešćoj tehnologiji fosilnih goriva koja je dostupna na većini lokacija u SAD-u.

Kao rezultat toga, sunce, vjetar i plin igrat će veliku ulogu u revoluciji umjetne inteligencije. Procjenjuje se da će do 2030. potražnja za solarnom energijom i vjetrom porasti za 20%, odnosno 39%, uz rast potražnje za prirodnim plinom za oko 4%. Konačni rezultat je zajednički energetski teret u srednjoročnom razdoblju, pri čemu plin i obnovljivi izvori energije čine oko 50% potreba za električnom energijom do 2030.

Međutim, očekuje se da će konkretni ciljevi neto emisija u velikim tehnološkim tvrtkama dugoročno ubrzati rast obnovljive energije. Za ove glavne igrače, jednostavno kupovanje nečiste električne energije iz mreže neće biti dovoljno da zadovolje ciljeve čiste energije.

Kako bi ispunile ESG ciljeve, tvrtke će morati razviti sveobuhvatnu ugljično neutralnu strategiju koja nadoknađuje emisije obnovljivim izvorima energije. Iako to može uključivati ​​instaliranje proizvodnje na licu mjesta ili kupnju certifikata za obnovljivu energiju (REC) ili tarifa za zelenu energiju od komunalnih poduzeća, virtualni ugovori o kupnji električne energije (PPA) postali su omiljena opcija za tehnološke tvrtke.

Ovu praksu – koja se događa kada tvrtke kupuju kredite za obnovljivu energiju od imovine koja bi mogla biti u drugoj mreži – koristilo je 70% svih kompanija u prvoj polovici 2024.

Gdje ih možemo izgraditi?
Određivanje mjesta izgradnje podatkovnog centra ovisi o nekoliko čimbenika: pravovremenim dozvolama za priključke na struju, blizini urbanih čvorišta i izvora napajanja za generativne AI upite, državnim subvencijama, pristupu optičkoj infrastrukturi i ciljevima nulte mreže.

Unatoč ovim različitim razmatranjima, troškovi proizvodnje električne energije i dostupnost ostaju najvažniji. Ako struja nije dostupna, podatkovni centar se ne može izgraditi. Izvori vode također su značajni – tipični podatkovni centar srednje veličine u SAD-u troši oko 300.000 galona vode dnevno, što je ekvivalentno potrošnji 300 kućanstava.

Zbog svoje blizine velikim gradovima, pristupa pouzdanoj, pristupačnoj energiji i poslovnom okruženju, regija Pennsylvania-New Jersey-Maryland (PJM) ostaje ključno područje za razvoj podatkovnih centara. U ovoj regiji kojom dominira Sjeverna Virginia nalazi se 25% podatkovnih centara u SAD-u od 2022. i predviđa se da će potaknuti 41% ukupnog rasta podatkovnih centara.

Ali ključna ograničenja PJM-a – kao što su skokoviti troškovi nekretnina i ograničen pristup sjeveroistoka jeftinim obnovljivim izvorima energije – mogla bi uzrokovati pomak razvoja podatkovnog centra na druga područja u budućnosti. Na primjer, Srednji zapad ne mora nabavljati prirodni plin isključivo iz Appalachia, poput regije PJM, i mogao bi tražiti izvore plina u više područja, poput Stjenjaka ili Kanade. Teksas i jugoistočna regija, iako im često nedostaje blizina glavnih mreža, mogli bi imati koristi od vlada koje podržavaju dugolinijske naftovode i razvoj infrastrukture za naftu i plin.

Međutim, usporedba regionalnih razlika često ne uspijeva uzeti u obzir mišljenja građana koji imaju zadatak snositi financijski teret nadogradnje mreže. Uobičajeno, kada se dodaju sredstva nove generacije, poput onih koja napajaju isključivo podatkovne centre, komunalna poduzeća raspoređuju troškove na sve korisnike.

To je dovelo do rastućeg pitanja pravednosti: trebaju li samo podatkovni centri snositi te troškove ili ih treba podijeliti na opću korisničku bazu? Osim toga, dodavanje više generatora moglo bi povećati cijene roba, neizravno povećavajući troškove za sve. Balansiranje ovih čimbenika ključno je za određivanje tko bi u konačnici trebao platiti i gdje bi trebali biti smješteni podatkovni centri.

Utjecaj uskih grla
Iako su nadogradnje mreže neophodne, neće biti lake. Snažno protivljenje državnih i lokalnih dionika koji su protiv fosilnih goriva i dalje predstavljaju značajan izazov za razvoj plinske infrastrukture. Druge regije oklijevaju dodati solarne i vjetroelektrane, navodeći brige za okoliš i pouzdanost.

Međutim, uska grla mreže i problemi s opskrbom opremom – koji dovode do duljeg vremena odobrenja i isporuke – ostaju glavne prepreke rastu podatkovnog centra. Trenutno je kritična mrežna oprema poput transformatora i generatora zaostala dvije do tri godine. Pod pretpostavkom da se ovi dijelovi naruče na vrijeme, potrebno je otprilike tri do pet godina da se ispočetka izgrade novi projekti za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora energije ili prirodnog plina.

Na primjer, tvrtka koja želi izgraditi podatkovni centar na sjeveroistoku mora uzeti u obzir nedostatak cjevovoda izgrađenih za prelazak Apalačkih planina. Iako zapadna Pennsylvania ima obilne zalihe prirodnog plina, ovo će usko grlo otežati izgradnju novog podatkovnog centra – što znači da bi tvrtka o kojoj je riječ morala tražiti operatere sa slobodnim kapacitetom.

Iako nema sumnje da će umjetna inteligencija tu i ostati, mnogo je još nepoznato o njenom uvođenju i budućem potencijalu. Sporije usvajanje AI aplikacija, smanjene potrebe za energijom za AI zadatke, poboljšanja energetske učinkovitosti u podatkovnim centrima i pojava alternativnih izvora energije mogli bi utjecati na generativnu potražnju za AI energijom i broj podatkovnih centara koje treba izgraditi.

Osim toga, ishod žestokih predsjedničkih izbora je poznat s novim predsjednikom Donaldom Trumpom koji će svojim politikama utjecati na savezne subvencije za obnovljive izvore energije i izdavanje dozvola i međupovezivanja za projekte prirodnog plina. Kakva god kretanja nastala u makroekonomskom ili političkom prostoru, jasno je da će podatkovni centri igrati sve kritičniju ulogu u podržavanju ove tehnologije, zbog čega je ključno za tvrtke i investitore da pažljivo planiraju svoje energetske strategije i uravnoteže rastuću potražnju za obradom podataka s održivom energijom .
www.mizuhogroup.com