Problem 18 gigawatów: Kryzys energetyczny w Dolinie Krzemowej

Planiści kalifornijskich zakładów energetycznych wpatrują się obecnie w arkusz kalkulacyjny zawierający wnioski o przyłączenie do sieci nowych centrów danych o łącznej mocy 18,7 gigawata. Ta jedna liczba reprezentuje większą ilość energii elektrycznej, niż jest potrzebna do zasilenia wszystkich gospodarstw domowych w całym stanie. Mimo to oficjalne agencje stanowe po cichu planują budżet na zaledwie ułamek tego obciążenia w ciągu najbliższych dwóch dekad.

Oto fizyczna rzeczywistość zderzenia boomu na sztuczną inteligencję z infrastrukturą publiczną. Deweloperzy technologiczni dokonują ogromnych, spekulacyjnych rezerwacji mocy sieciowej na potrzeby klastrów obliczeniowych, których całkowicie nie uwzględniono w kalifornijskich modelach klimatycznych na rok 2045. Bezpośrednie napięcie w Sacramento nie dotyczy już tylko wytwarzania zielonej energii, ale tego, czy gospodarstwa domowe nie zostaną wkrótce zmuszone do sfinansowania modernizacji sieci o wartości miliardów dolarów na potrzeby infrastruktury, która może nigdy nie zostać w pełni wykorzystana.

Prognozowanie po omacku

Podstawowym problemem jest to, że uczenie maszynowe nie skaluje się tak, jak tradycyjny ciężki przemysł. Naukowcy z inicjatywy Bits & Watts na Uniwersytecie Stanforda odkryli, że standardowe modele zapotrzebowania na energię elektryczną po prostu zawodzą w zastosowaniu do generatywnej sztucznej inteligencji. Liang Min, badaczka z instytutu, zwraca uwagę, że rozwój AI nie jest stabilnym wzrostem przemysłowym, lecz serią chaotycznych zakładów na nowe zastosowania.

Jeśli nowy model uczenia maszynowego zyska w ciągu jednej nocy ogromną popularność, bazowy pobór mocy gwałtownie wzrośnie bez ostrzeżenia. „W tej chwili naprawdę się zmagamy” – powiedziała Min podczas niedawnego panelu poświęconego planowaniu sieci, zauważając, że warstwa aplikacji niesie ze sobą ogromne ryzyko prognozowania.

W Europie rozbudowa sieci jest ściśle powiązana ze strategią przemysłową państwa i przewidywalnie powolnym procesem wydawania pozwoleń. W Kalifornii gminy takie jak San Jose obserwują, jak spekulacyjne propozycje technologiczne grożą zwielokrotnieniem ich szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Urzędnicy miejscy znaleźli się w potrzasku: albo żądać rygorystycznych dowodów na to, że projekty te faktycznie pobiorą wnioskowaną moc, albo przyspieszać ich realizację, aby zapewnić inwestycje, zanim kapitał odpłynie gdzie indziej.

Ruletka płatników

Pojawia się również pytanie, kto zapłaci za miedź. Biuro Rzecznika Interesu Publicznego Kalifornii (California Public Advocates Office) ostrzega już, że jeśli zakłady energetyczne zbudują kosztowną infrastrukturę dla centrów danych, które ostatecznie upadną, zwykli odbiorcy zostaną z kosztami tzw. osieroconych aktywów. Wielu deweloperów składa ogromne wnioski o przyłączenie mocy bez zobowiązywania się do konkretnych terminów budowy czy długoterminowych umów zakupu energii.

Największy dostawca energii w stanie, PG&E, argumentuje, że dodanie ogromnych odbiorców przemysłowych pozwala rozłożyć stałe koszty sieci na szerszą bazę, co teoretycznie obniża średnie rachunki. To zgrabny argument matematyczny, pod warunkiem, że wszystkie centra danych nie zaczną żądać mocy w tym samym, przeciążonym korytarzu przemysłowym.

Inne stany dostrzegły już to ryzyko i podjęły kroki w celu zabezpieczenia kosztów. Oregon niedawno zaostrzył przepisy, aby chronić rachunki gospodarstw domowych przed kosztami konkretnych modernizacji przyłączy, podczas gdy Minnesota wydzieliła infrastrukturę wielkich centrów danych do odrębnej kategorii taryfowej. Kalifornia jak dotąd powstrzymuje się od nakładania agresywnych limitów prawnych, a ustawodawcy wciąż debatują nad wymogami dotyczącymi przejrzystości, których procedowanie utknęło w martwym punkcie na początku tego roku.

Akumulatory i zapasowe generatory diesla

Aby załatać lukę, planiści mocno stawiają na rozproszone magazyny energii. Jigar Shah z Deploy Action zauważa, że koszt instalacji małoskalowych akumulatorów komercyjnych spadł z 15 000 dolarów pięć lat temu do poniżej 5 000 dolarów obecnie. Połączone w wirtualne elektrownie, baterie te mogą agregować tysiące ładowarek pojazdów elektrycznych i inteligentnych odbiorników, tworząc elastyczny bufor chroniący przed nagłymi przeciążeniami sieci.

Jednak oprogramowanie i akumulatory nie zastąpią źródeł podstawowych. Mimo rygorystycznych celów środowiskowych Kalifornii, sama skala obliczeń AI wymusza ciche rozmowy o potrzebie posiadania „czystej, stabilnej” mocy — geotermalnej, jądrowej lub gazu ziemnego wyposażonego w systemy wychwytywania dwutlenku węgla. Na szczeblu lokalnym ekolodzy już sygnalizują problem proliferacji zapasowych generatorów diesla i energochłonnych systemów chłodzenia wodnego wymaganych przez te ogromne obiekty.

Kierownictwo firm z Doliny Krzemowej lubi podkreślać, że sztuczna inteligencja może w przyszłości zoptymalizować dysponowanie siecią i wykrywać jej awarie. Może to być prawda za dekadę. W tej chwili algorytmy po prostu wysadzają prognozy zapotrzebowania w powietrze. Kalifornia ma odpowiedni talent inżynieryjny, by zbudować infrastrukturę; nie wymyśliła jeszcze tylko, jak powstrzymać przedmieścia przed dotowaniem serwerów.

Źródła

• Bits & Watts Initiative, Uniwersytet Stanforda
• California Public Advocates Office