18-гигаваттная проблема энергосети Кремниевой долины

Калифорнийские специалисты по планированию энергосетей в данный момент изучают электронную таблицу, содержащую запросы на подключение к сети новых дата-центров суммарной мощностью 18,7 гигаватт. Эта единственная цифра превышает объем электроэнергии, необходимый для обеспечения всех жилых домов в штате. Тем не менее, официальные агентства штата в своих бюджетных планах на ближайшие два десятилетия закладывают лишь малую часть этой нагрузки.

Такова физическая реальность столкновения бума искусственного интеллекта с государственной инфраструктурой. Технологические компании бронируют колоссальные объемы мощностей энергосети для обеспечения работы вычислительных кластеров, которые полностью отсутствовали в климатических моделях Калифорнии до 2045 года. В Сакраменто нарастает напряженность: вопрос уже не только в производстве «зеленой» энергии, но и в том, не станут ли домохозяйства оплачивать миллиардные счета за модернизацию сетей ради инфраструктуры, которая, возможно, никогда не будет использована на полную мощность.

Прогнозирование вслепую

Основная проблема заключается в том, что машинное обучение не масштабируется так, как традиционная тяжелая промышленность. Исследователи инициативы Bits & Watts в Стэнфордском университете обнаруживают, что стандартные модели спроса на электроэнергию просто перестают работать применительно к генеративному ИИ. Лян Минь, исследователь института, отмечает, что рост ИИ — это не устойчивый промышленный подъем, а серия непредсказуемых ставок на новые приложения.

Если новая модель машинного обучения внезапно становится популярной, энергопотребление ее инфраструктуры резко возрастает без предупреждения. «Прямо сейчас мы испытываем серьезные трудности», — заявила Минь на недавней дискуссии по планированию энергосетей, отметив, что прикладной уровень несет в себе экстремальные риски прогнозирования.

В Европе расширение сетей жестко привязано к государственной промышленной стратегии и предсказуемо медленным процессам согласования. В Калифорнии муниципалитеты, такие как Сан-Хосе, наблюдают, как спекулятивные технологические проекты угрожают увеличить их пиковый спрос на электроэнергию в считанные месяцы. Городские власти оказались между двух огней: требовать строгих доказательств того, что эти проекты действительно будут потреблять запрошенную мощность, или ускоренно их согласовывать, чтобы привлечь инвестиции, пока капитал не утек в другие места.

Лотерея для потребителей

Остается вопрос, кто оплатит прокладку кабелей. Офис общественных адвокатов Калифорнии (California Public Advocates Office) уже предупреждает: если коммунальные службы построят мощную инфраструктуру для дата-центров, которые в итоге закроются, обычные потребители останутся с оплатой невостребованных активов. Многие разработчики подают масштабные заявки на мощности, не подтверждая их окончательными графиками строительства или долгосрочными договорами купли-продажи электроэнергии.

Крупнейшая коммунальная служба штата, PG&E, утверждает, что привлечение огромных промышленных клиентов позволяет распределить фиксированные затраты на сеть среди более широкой базы, что теоретически снижает средние счета. Это стройный математический аргумент, при условии, что все дата-центры не начнут требовать энергию в одном и том же перегруженном промышленном коридоре.

Другие штаты уже осознали риски и начали ограждать потребителей от лишних затрат. Орегон недавно ужесточил правила, чтобы защитить бытовые тарифы от расходов на специфические сетевые подключения, а Миннесота выделила инфраструктуру гигантских дата-центров в отдельную категорию биллинга. Калифорния пока воздерживается от жестких законодательных ограничений, а законодатели все еще спорят о требованиях к прозрачности, обсуждение которых зашло в тупик ранее в этом году.

Аккумуляторы и резервные дизели

Чтобы закрыть брешь, планировщики активно делают ставку на распределенное хранение энергии. Джигар Шах из Deploy Action отмечает, что стоимость установки маломасштабных коммерческих аккумуляторов упала с 15 000 долларов пять лет назад до менее чем 5 000 долларов сегодня. Объединенные в виртуальные электростанции, эти аккумуляторы могут агрегировать тысячи зарядных устройств для электромобилей и интеллектуальных нагрузок, выступая в качестве регулируемого буфера против внезапных нагрузок на сеть.

Однако программное обеспечение и аккумуляторы не могут заменить базовую генерацию. Несмотря на строгие экологические цели Калифорнии, колоссальный масштаб вычислений ИИ вынуждает вести негласные дискуссии о необходимости «чистой базовой» энергии — геотермальной, ядерной или природного газа с системами улавливания углерода. На местном уровне экологи уже бьют тревогу из-за распространения дизельных резервных генераторов и водоемких систем охлаждения, необходимых для этих огромных объектов.

Руководители Кремниевой долины любят подчеркивать, что ИИ в конечном итоге сможет оптимизировать распределение нагрузки в сети и обнаруживать сбои. Возможно, через десять лет это будет правдой. Но прямо сейчас алгоритмы просто «взрывают» прогнозы по мощностям. В Калифорнии есть инженерные таланты для создания инфраструктуры; просто штат еще не придумал, как перестать субсидировать серверы за счет пригородов.

Источники

• Инициатива Bits & Watts, Стэнфордский университет
• Офис общественных адвокатов Калифорнии