Φαύλος κύκλος η κατανάλωση ενέργειας από την τεχνητή νοημοσύνη – Υπερκατανάλωση από τη μία, εξοικονόμηση από την άλλη - Το κρυφό κόστος στα δίκτυα

H τεχνητή νοημοσύνη επεκτείνεται ταχύτερα και πλέον έχει εφαρμογή σε μια ευρεία γκάμα τομέων, από την ταχύτερη αναζήτηση και τη δημιουργία περιεχομένου, μέχρι την πιο αποτελεσματική διαχείριση της κατανάλωσης ενέργειας.

Ωστόσο, υπάρχει ένα ολοένα και πιο φλέγον ζήτημα που σχετίζεται με την τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο έχει αλυσιδωτές επιπτώσεις: η ζήτηση ενέργειας που προέρχεται από τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης.

Ήταν μόλις το 2023, όταν ο Ολλανδός αναλυτής Alex de Vries έκανε έναν πρώτο υπολογισμό για την πιθανή παγκόσμια χρήση ενέργειας της τεχνητής νοημοσύνης, η οποία έβαλε την τεχνολογία στο ενεργειακό προσκήνιο. "Θα μπορούσαμε να μιλήσουμε για το μέγεθος μιας χώρας όπως η Ολλανδία από την άποψη της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Μιλάμε  για το μισό τοις εκατό της συνολικής παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας", είπε ο de Vries στο BBC εκείνη την εποχή.

Τώρα, αποδεικνύεται ότι ο de Vries ήταν αρκετά μακριά από την πραγματικότητα. Η Wall Street Journal ανέφερε πρόσφατα ότι στο Οχάιο, μόνο μία εταιρεία ηλεκτρισμού αντιμετωπίζει «κέντρα δεδομένων αξίας τριών πόλεων της Νέας Υόρκης που ζητούν να συνδεθούν στο δίκτυο», με τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή να προβλέπεται ότι θα διπλασιαστεί μέχρι το 2023 εξαιτίας των συγκεκριμένων data centers.

AI όπως σχιστόλιθος

Η φρενίτιδα που παρατηρείται στην ανάπτυξη τεχνητής νοημοσύνης για πολλαπλούς σκοπούς μοιάζει κατά κάποιο τρόπο με την πρώτη έκρηξη του σχιστόλιθου των ΗΠΑ, όταν οι εταιρείες πραγματοποιούσαν πολλαπλές γεωτρήσεις μόνο και μόνο επειδή μπορούσαν,.

Βέβαια θα μπορούσε κανείς να πει ότι, η τεχνητή νοημοσύνη προωθείται ως κάτι σαν λύση σε σχεδόν κάθε πρόβλημα αποτελεσματικότητας που μπορεί να έχει μια επιχείρηση, ανεξάρτητα από τον κλάδο. Όσον αφορά την ενέργεια, ωστόσο, υπάρχει μια ειρωνεία στην ιστορία της τεχνητής νοημοσύνης. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει να γίνει πιο αποδοτική η κατανάλωση ενέργειας, εξαντλώντας παράλληλα τη διαθέσιμη προσφορά.

Με λίγα λόγια λύνει ένα πρόβλημα, δημιουργώντας ένα αντίστοιχο, σε έναν φαύλο κύκλο εξοικονόμησης και υπερκατανάλωσης. Δεν είναι τυχαίο που πολλοί χαρακτηρίζουν τη διαπίστωση αυτή ως την προσπάθεια τετραγωνισμού του κύκλου της τεχνητής νοημοσύνης.

Ο φαύλος κύκλος

Τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους, ένας ερευνητής του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν έγραψε σε ένα άρθρο για το Conversation ότι η ομάδα του είχε αναπτύξει ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που θα μπορούσε να μετατοπίσει την κατανάλωση ενέργειας ενός κτιρίου σε περιόδους που υπήρχε περισσότερη αιολική και ηλιακή ενέργεια στο δίκτυο.

«Το σύστημα μπορεί να μάθει σε ένα σύνολο κτιρίων και ενοίκων και να χρησιμοποιηθεί σε κτίρια με διαφορετικούς ελέγχους και μοτίβα χρήσης ενέργειας», έγραψε ο Zoltan Nagy, του οποίου το έργο έχει λάβει χρηματοδότηση από το Electric Power Research Institute και μια άλλη ΜΚΟ, την Climate Change AI. Εξήγησε ότι το σύστημα AI αναζητά τους καλύτερους χρόνους για τη φόρτιση των μπαταριών του σπιτιού, επιτρέποντας στο νοικοκυριό να συνεχίσει να χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια όπως χρειάζεται, ανεξάρτητα από την κατάσταση του δικτύου.

Αυτό σίγουρα ακούγεται σαν κάτι πολύ χρήσιμο αν δεν περιοριζόταν σε νοικοκυριά με οικιακές μπαταρίες. Η πλειονότητα των σπιτιών, ωστόσο, δεν διαθέτει μπαταρίες αποθήκευσης, επομένως ανταγωνίζονται αποτελεσματικά τους προγραμματιστές τεχνητής νοημοσύνης, όπως η ομάδα του Nagy αλλά και τους παρόχους διακομιστών, ώστε να έχουν πρόσβαση στην περιορισμένη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.

Το παράδειγμα του Pheonix

Αυτό γίνεται πραγματικός πονοκέφαλος για τις επιχειρήσεις κοινής ωφελείας, έγραψε η WSJ, αναφέροντας την περίπτωση του Phoenix, το οποίο γνωρίζει μια έκρηξη παραγωγής και έχει επίσης γίνει κόμβος κέντρου δεδομένων AI. H τοπική υπηρεσία κοινής ωφέλειας της Arizona Public Service, έχει υπολογίσει ότι η πόλη θα εξαντληθεί από χωρητικότητα μεταφοράς έως το 2030, γεγονός που καθιστά επείγουσα την κατασκευή και την αναβάθμιση ενός δικτύου περίπου 800 μιλίων τα επόμενα δέκα χρόνια.

Οι προσδοκίες των επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας για άνοδο της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας ώθησαν τις τιμές των μετοχών τους υψηλότερα, προκάλεσαν ανοδικές προβλέψεις για την κατασκευή νέας δυναμικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας —ιδίως φυσικού αερίου και πυρηνικής ενέργειας— και οδήγησαν ορισμένους να εκδώσουν προειδοποιήσεις για υπερκατασκευή δυναμικότητας. Αυτό το τελευταίο προέρχεται από τη Fitch Ratings, η οποία είπε ότι οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας μπορεί να υπερεκτιμούν τη μελλοντική ζήτηση από τα κέντρα δεδομένων «δεδομένων των ασυνεπών τρόπων με τους οποίους ο κλάδος μετράει τη μελλοντική ζήτηση», σύμφωνα με τη Wall Street Journal.

Η τρέχουσα αύξηση της ζήτησης από τα κέντρα δεδομένων που χειρίζονται την τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι καθόλου ασυνεπής, ή τουλάχιστον έτσι φαίνεται. Σύμφωνα με την έκθεση της WSJ, οι προγραμματιστές των κέντρων δεδομένων αναζητούν τα  ψηλά και τα χαμηλά σημεία ζήτησης για μελλοντικές προμήθειες ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς ο ανταγωνισμός μεταξύ τους θερμαίνεται, καθώς οι πάροχοι φόρτισης EV και οι νέες εγκαταστάσεις παραγωγής δημιουργούνται με χρηματοδότηση βάσει του νόμου για τη μείωση του πληθωρισμού.

Η ειρωνεία της τεχνητής νοημοσύνης

Αυτή είναι ίσως η μεγαλύτερη ειρωνεία όταν πρόκειται για την τεχνητή νοημοσύνη και την ενεργειακή μετάβαση. Οι υποστηρικτές του πρώτου υποστηρίζουν ότι θα βοηθούσε τη μετάβαση προσαρμόζοντας τη ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια στη διακύμανση της προσφοράς, καθώς το δίκτυο εξαρτάται περισσότερο από την αιολική και την ηλιακή ενέργεια.

Ωστόσο, τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν τόσο πολύ ηλεκτρική ενέργεια που η αιολική και η ηλιακή ενέργεια δεν μπορούν να χειριστούν το φορτίο, επομένως οι προγραμματιστές προσπαθούν να κλειδώσουν τη μελλοντική προμήθεια από πηγές βασικού φορτίου, όπως το φυσικό αέριο και η πυρηνική ενέργεια. Η Microsoft έγινε πρωτοσέλιδο την περασμένη εβδομάδα με την είδηση ότι είχε συνάψει συμφωνία για την επαναλειτουργία του πυρηνικού σταθμού στο Three Mile Island προκειμένου να τροφοδοτήσει τα κέντρα δεδομένων της.

Αυξάνοντας τη ζήτηση

Η τεχνητή νοημοσύνη αναφέρθηκε ως ένας μεγάλος λόγος για την αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες φέτος - και τη συνακόλουθη αύξηση της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας από φυσικό αέριο και άνθρακα. Ο άλλος μεγάλος λόγος ήταν η αύξηση του πληθυσμού.

Προς το παρόν, ο εν λόγω πληθυσμός φαίνεται να προστατεύεται από τις αρνητικές επιπτώσεις αυτής της αυξανόμενης ανισορροπίας μεταξύ της ζήτησης και της προσφοράς ηλεκτρικής ενέργειας — τουλάχιστον εκείνων που αφορούν μακροπρόθεσμα συμβόλαια σταθερής τιμής. Ωστόσο, εάν η αύξηση της ζήτησης που προβλέπουν οι επιχειρήσεις ηλεκτρισμού, με βάση αυτά που βλέπουν αυτή τη στιγμή, υλοποιηθεί, θα επηρεάσει πιθανότατα όλους όσους χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια αργά ή γρήγορα. Και μπορεί να εξασφαλίσει τη μακροπρόθεσμη επιβίωση τόσο της παραγωγής φυσικού αερίου όσο και του άνθρακα, παρά τις προσπάθειες να περιοριστούν υπέρ της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας

H εικόνα στην Ευρώπη

Καθώς οι φιλοδοξίες της Ευρώπης για τεχνητή νοημοσύνη (AI) αυξάνονται, τόσο αυξάνεται η ταχεία επέκταση των κέντρων δεδομένων και των ορυκτών καυσίμων που απαιτούνται για την τροφοδοσία τους. Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα της εταιρείας συμβούλων ακινήτων Knight Frank, η ευρωπαϊκή αγορά κατέγραψε αύξηση 168% στις επενδύσεις σε data center σε σύγκριση με την ίδια περίοδο πέρυσι.

Η έκθεση διαπίστωσε ότι οι κορυφαίες πόλεις της Ευρώπης για κόμβους δεδομένων ήταν το Λονδίνο, το Παρίσι και η Φρανκφούρτη.

Τα κέντρα δεδομένων είναι η φυσική εγκατάσταση που φιλοξενεί τα συστήματα υπολογιστών ενός οργανισμού και μεγάλο όγκο δεδομένων, τα οποία μπορούν να ανακτηθούν οπουδήποτε στον κόσμο. Έχουν γίνει ολοένα και πιο σημαντικά για τη δημιουργική τεχνητή νοημοσύνη, καθώς πολλά μοντέλα χρειάζονται μεγάλη ποσότητα ενέργειας που μπορούν να παρέχουν τα κέντρα δεδομένων.

Μέχρι το 2026, τα κέντρα δεδομένων σε όλο τον κόσμο θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν συνολικά 1.000 τεραβατώρες ετησίως, εκτιμά ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA), προσθέτοντας ότι αυτό είναι περίπου ισοδύναμο με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της Ιαπωνίας.

Ο ΔΟΕ αναφέρει στην έκθεσή του για το 2024 ότι από τα 8.000 κέντρα δεδομένων στον κόσμο, το ένα τρίτο βρίσκεται στις Ηνωμένες Πολιτείες και το 16%  στην Ευρώπη.

Η Ευρωπαϊκή Ένωση μπορεί να αναμένει ότι η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του κέντρου δεδομένων θα αυξηθεί από λίγο κάτω από τις 100 τεραβατώρες το 2022 σε σχεδόν 150 τεραβατώρες έως το 2026, ανέφερε ο IEA.

Τον περασμένο Μάρτιο, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ενέκρινε ένα πρόγραμμα σε επίπεδο ΕΕ για την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των κέντρων δεδομένων.

Η ΕΕ εκτίμησε ότι έως το 2039 τα κέντρα δεδομένων στο μπλοκ θα καταναλώνουν περισσότερο από το 3 τοις εκατό της συνολικής ενέργειας που χρησιμοποιείται στην ΕΕ, εάν η ανάπτυξη συνεχιστεί στην τρέχουσα τροχιά.