Z ponad 900.000.000 użytkowników tygodniowo i zużyciem 17.300.000.000 kWh, czy ta technologia zagraża samochodom elektrycznym?

Niepowstrzymana ekspansja sztucznej inteligencji otworzyła nową erę cyfrową, której wpływ wykracza poza sferę technologiczną i bezpośrednio dotyka globalnego systemu energetycznego. Zużycie energii przez modele takie jak Chat GPT osiąga wartości porównywalne z zużyciem prądu w dużych metropoliach, takich jak Madryt czy Nowy Jork, przez długie okresy czasu.

Ta rzeczywistość, która już teraz ma miejsce, wzbudza obawy dotyczące zrównoważonego rozwoju sztucznej inteligencji oraz jej wpływu na stabilność sieci elektrycznych, a także potencjalnie na technologie czyste, takie jak samochody elektryczne.

Zużycie energii przez sztuczną inteligencję

Zgodnie z najnowszą analizą portalu BestBrokers, ChatGPT zużywa rocznie około 17,3 TWh energii elektrycznej wyłącznie na przetwarzanie zapytań użytkowników na skalę globalną. Ta ilość energii odpowiada rocznemu zużyciu dużych miast. Jako przykład, wystarczyłaby ona do zasilenia Madrytu lub Nowego Jorku przez około siedem i pół miesiąca.

Taka skala ma wpływ na infrastrukturę elektryczną. Centra danych, w których przechowywane są modele sztucznej inteligencji, zużywają energię nie tylko na same obliczenia, ale także na systemy chłodzenia i konserwacji, co jeszcze bardziej zwiększa obciążenie sieci.

Dziś duże centra danych stanowią od 2% do 3% całkowitego zużycia energii elektrycznej w krajach takich jak Stany Zjednoczone, a część tego zużycia wynika z modeli sztucznej inteligencji, takich jak ChatGPT, które zużywają od sześciu do dziesięciu razy więcej energii na jedno zapytanie niż typowe wyszukiwanie w Internecie.

Eksponencjalny rozwój sztucznej inteligencji widoczny jest również w prognozach na średni termin: dostępne dane wskazują, że zużycie energii elektrycznej przez centra danych może się podwoić do 2030 roku, osiągając wartości bliskie 945 TWh, co odpowiada zużyciu całych krajów, takich jak Japonia.

To rosnące zapotrzebowanie na energię ma bezpośrednie konsekwencje dla funkcjonowania systemu energetycznego, który musi stale równoważyć produkcję i popyt, aby utrzymać stabilność częstotliwości i napięcia. Nadmierna obciążenie, szczególnie w godzinach szczytu, może obciążyć dostępną przepustowość sieci, co zaobserwowano w niektórych stanach Stanów Zjednoczonych, gdzie infrastruktura musiała wdrożyć środki awaryjne w celu zarządzania napięciem spowodowanym intensywnym popytem na energię, w tym w centrach danych.

Samochód elektryczny kontra sztuczna inteligencja

W obliczu tego nacisku pojawia się kluczowa debata wśród ekspertów na temat roli, jaką mogłyby pełnić pojazdy elektryczne podłączone do sieci (vehicle-to-grid lub V2G). Samochody te nie tylko zużywają energię do ładowania, ale także mogą zwracać ją do sieci w momentach wysokiego popytu, pełniąc funkcję mobilnych stabilizatorów systemu.

Jednak jeśli zużycie energii przez urządzenia AI będzie nadal rosło bez skutecznych mechanizmów zarządzania i elastyczności, ta rola pojazdów elektrycznych może zostać zagrożona lub straci na wartości w obliczu masowego popytu ze strony dużych odbiorców, takich jak centra danych.

Potencjał pojazdów elektrycznych do pomocy w łagodzeniu szczytowych zapotrzebowań nie jest hipotezą teoretyczną: technologie inteligentnego ładowania i V2G umożliwiają samochodom ładowanie się w momentach niskiego zapotrzebowania, a jednocześnie dostarczanie energii z powrotem do sieci w krytycznych okresach.

Teoretycznie miało to wzmocnić odporność i stabilność systemu energetycznego. Niemniej jednak takie możliwości wymagają inwestycji w infrastrukturę, regulacje oraz koordynację pomiędzy operatorami sieci, zarządzającymi ładowaniem a producentami samochodów.

W przeciwieństwie do tego centra danych obsługujące usługi AI, takie jak ChatGPT, funkcjonują według wzorców intensywnego i ciągłego zużycia energii, które nie zawsze pokrywają się z momentami najmniejszego obciążenia sieci.

Badania techniczne wskazują, że szybkie zmiany popytu na energię w tych ośrodkach mogą powodować gwałtowne wahania napięcia i częstotliwości w sieci, jeśli nie będą one odpowiednio zarządzane, zmuszając operatorów do korzystania z drogich rezerw i usług pomocniczych w celu zrównoważenia systemu.

Implikacje te są nie tylko techniczne, ale także ekonomiczne i regulacyjne. Wysokie koszty energii związane z zasilaniem infrastruktury sztucznej inteligencji przekładają się na presję na cenę prądu, inwestycje w produkcję i przesył energii oraz na autonomię energetyczną gmin i miast.

Ta presja dodaje się również do dyskusji na temat inwestycji niezbędnych do rozwijania energii odnawialnej w takim stopniu, aby mogła zaspokoić zarówno tradycyjny popyt, jak i nowe wymagania wynikające ze sztucznej inteligencji.

Rywalizacja między nowoczesnymi technologiami o ograniczony zasób, jakim jest energia elektryczna, ujawnia głębokie napięcia w obecnym systemie energetycznym. Funkcja stabilizująca samochodu elektrycznego, postrzegana jako kluczowy element inteligentnych sieci przyszłości, może zostać częściowo lub całkowicie przyćmiona, jeśli nie wdrożą się polityki elastycznej popytu, odpowiednia infrastruktura oraz równowaga między odnawialną produkcją energii a intensywnym zużyciem w sektorze cyfrowym.

Analogia, zgodnie z którą ChatGPT zużywa tyle energii co całe miasta, to nie tylko zaskakujący fakt – jest to wyraźny znak, że system energetyczny musi ulec transformacji, aby jednocześnie sprostać rewolucji cyfrowej i przejściu na zrównoważoną mobilność.