Почему это важно: Волна жары вскрывает фундаментальное противоречие между климатическими целями США и энергоёмкостью ИИ-инфраструктуры, что может спровоцировать пересмотр приоритетов в энергетической политике.
Контекст: Две трети новых ЦОД строятся в регионах с дефицитом воды, а к 2030 году их доля в энергопотреблении США может удвоиться до 9%, при этом системы охлаждения уже сейчас потребляют до 40% электроэнергии.
Что дальше: В ближайшие 48–72 часа ожидайте экстренных решений PJM Interconnection по принудительному переключению ЦОД на резервные генераторы и новых законодательных инициатив на уровне штатов о моратории на строительство.
Мощная волна жары, охватившая Соединенные Штаты, создает нагрузку на энергосистему и водоснабжение страны, проверяя общественную поддержку стремительного расширения центров обработки данных для ИИ, которые потребляют огромные объемы электроэнергии и воды.
Волна жары пришлась на время, когда США спешно строят тысячи новых центров обработки данных для ИИ, чтобы поддержать бурный рост искусственного интеллекта. Коммунальные службы, регуляторы и политики все чаще предупреждают, что темпы строительства опережают расширение инфраструктуры электроснабжения и водоснабжения страны.
Рекомендуемые материалы
список из 4 пунктов- пункт 1 из 4Администрация Трампа намерена сократить регулирование коммерческого рыболовства в США
- пункт 2 из 4Иран предупреждает суда об использовании несанкционированных маршрутов в Ормузском проливе
- пункт 3 из 4Карни из Канады заключает сделку по трубопроводу для расширения экспорта нефти за пределы США
- пункт 4 из 4Евродепутат, расследующий слежку, взломан израильским шпионским ПО, сообщает отчет
По всему политическому спектру законодатели призывают к усилению контроля над центрами обработки данных. Губернатор Техаса Грег Эбботт во время предвыборной остановки во вторник призвал запретить строительство центров обработки данных в сельской местности. Действующий губернатор Техаса ранее заявлял, что центры обработки данных должны сами вырабатывать электроэнергию и повторно использовать воду.
Тем временем слева политики, включая сенатора от Вермонта Берни Сандерса и представителя от Нью-Йорка Александрию Окасио-Кортес, призвали ввести мораторий на строительство новых центров обработки данных.
Выступать против строительства центров обработки данных — популярная позиция. Согласно недавнему опросу Gallup, семь из десяти американцев выступают против строительства центров обработки данных в своих местных сообществах, причем половина из них назвала чрезмерное использование ресурсов, включая электроэнергию и водоснабжение, главной причиной беспокойства.
Центры обработки данных потребляют 4 процента электроэнергии в США. Ожидается, что к 2030 году этот показатель вырастет до 9 процентов, согласно данным Министерства энергетики США.
Тепловой купол, накрывший большую часть США, проверяет на прочность энергосистему страны, которая все чаще испытывает давление из-за экстремальных погодных явлений.
«Волны жары показывают, что нынешняя модель размещения и охлаждения была разработана для средних условий, а средние условия исчезают с каждым днем», — заявил «Аль-Джазире» Ариф Гасилов, партнер, возглавляющий практику природных ресурсов и искусственной среды в Gasilov Group.
Поставщики электроэнергии это видят.
На восточном побережье США PJM Interconnection, крупнейший оператор энергосистемы страны, попросил Министерство энергетики США обязать центры обработки данных переключаться на резервные генераторы в течение 15 минут после получения аварийного сигнала. PJM, управляющий энергосистемами в 13 штатах и столице страны, заявил, что это высвободит электроэнергию для бытовых и коммерческих потребителей.
Поставщик электроэнергии запросил это изменение в то время, когда так называемый тепловой купол закрепился на Восточном побережье, и ощущаемая температура, как ожидается, превысит 38,9 градуса Цельсия (104 градуса по Фаренгейту) в Вашингтоне, округ Колумбия, и 37,7 градуса Цельсия (100 градусов по Фаренгейту) в Нью-Йорке. В Центральном парке ожидается, что температура достигнет рекордного максимума, не наблюдавшегося в знаменитом парке более десяти лет.
В США большинство центров обработки данных расположены на юге и Среднем Западе, и 38 процентов американцев живут в пределах пяти миль (восьми километров) от одного из 3000 действующих в настоящее время центров обработки данных, согласно данным, собранным Pew Research.
При нормальных температурах только системы охлаждения центров обработки данных потребляют до 40 процентов электроэнергии, но этот показатель растет по мере повышения температуры, что сейчас все чаще происходит из-за изменения климата, по словам Гасилова.
Центры обработки данных уже повышают температуру по всему миру, создавая вокруг себя так называемые острова тепла. Исследование Кембриджского университета показало, что температура повышается в среднем на два градуса Цельсия (3,6 градуса по Фаренгейту), а в непосредственной близости от центра обработки данных — до 9,2 градуса Цельсия (16,3 градуса по Фаренгейту).
Эксперты считают, что эта волна жары является примером давления на энергосистему, которое в ближайшие годы станет еще более жестким и трудноуправляемым по мере роста числа водо- и энергоемких центров обработки данных для ИИ.
Нагрузка выходит далеко за пределы этого теплового купола.
Коммунальные службы по всей стране предупредили, что спрос на электроэнергию растет впервые за десятилетия после многих лет относительно стабильного потребления. Значительная часть этого роста обусловлена центрами обработки данных для ИИ, электрификацией транспорта и новыми производственными объектами, что вынуждает коммунальные службы откладывать вывод из эксплуатации стареющих электростанций, одновременно ускоряя инвестиции в новые генерирующие мощности и линии электропередачи.
Это давление уже нарастает как на коммерческих, так и на бытовых потребителей по всей территории США. Ранее в этом году примерно 50 000 потребителей в Калифорнии недалеко от озера Тахо были уведомлены о необходимости найти нового поставщика электроэнергии на фоне возросшего спроса, вызванного центрами обработки данных.
В Вирджинии округ Хенрико, в котором расположены 37 центров обработки данных, попросил школы ограничить потребление электроэнергии на фоне растущего спроса на энергосистему, согласно электронным письмам, полученным технологическим изданием 404 Media.
Вирджиния в целом лидирует в стране по общему количеству центров обработки данных: 398 действующих и еще 287 запланированных. За ней следует Техас с 296 действующими и еще 170 запланированными.
Типичный гипермасштабный центр обработки данных требует от 100 до 300 мегаватт электроэнергии. Этого достаточно для электроснабжения до 300 000 домов в США или города с населением примерно 750 000 человек, исходя из среднего размера домохозяйства. Это сопоставимо с населением таких городов, как Нэшвилл в Теннесси, Шарлотт в Северной Каролине или Эдмонтон в Альберте, Канада.
В совокупности центры обработки данных в США потребляют около 176 тераватт-часов электроэнергии в год, чего достаточно для электроснабжения примерно 16 миллионов домов или для обеспечения электроэнергией около 40 миллионов человек, что примерно равно населению Канады или Калифорнии, или городов Джакарта в Индонезии и Дакка в Бангладеш, которые являются двумя самыми густонаселенными городами мира.
Это также создает нагрузку на системы водоснабжения, многие из которых уже испытывают напряжение.
Водное давление
Потребность в воде в центрах обработки данных возрастает в периоды экстремальной жары, поскольку системы охлаждения должны поддерживать компьютерные серверы в прохладе, чтобы они могли безопасно работать. Многие системы не рециркулируют воду. Почти 80 процентов питьевой воды, используемой для охлаждения центров обработки данных, испаряется.
«Если объект использует испарительное охлаждение во время волны жары, он использует тот же источник воды, который уже находится в напряженном состоянии и на который для жителей часто уже введены ограничения», — добавил Гасилов.
В настоящее время потребление воды центрами обработки данных относительно невелико — 627 миллионов галлонов (2,85 миллиарда литров) в день по сравнению с такими потребителями, как крупный рогатый скот (137 миллиардов галлонов или 623 миллиарда литров), сталелитейная промышленность (1,8 миллиарда или 8,2 миллиарда литров) и бытовое потребление (23,3 миллиарда галлонов или 104,5 миллиарда литров).
Поскольку спрос на ИИ продолжает расти, будет расти и потребление воды в этой отрасли. Проблема усугубляется тем, что расширение центров обработки данных все больше концентрируется в регионах, испытывающих нехватку воды: две трети всех новых центров обработки данных, построенных или находящихся в стадии разработки с 2022 года, расположены в регионах, уже сталкивающихся с дефицитом воды.
Один крупный центр обработки данных для ИИ может потреблять до 5 миллионов галлонов (18,9 миллиона литров) воды в день. Этот спрос обычно возрастает в самые жаркие периоды года — как раз тогда, когда многие сообщества также сталкиваются с нехваткой воды.
«Многие системы охлаждения в центрах обработки данных зависят от воды — и опять же — это будет происходить в то время, когда ее запасы в местной среде могут быть наиболее скудными. Это циклическая проблема в этой сфере, а не сезонное неудобство», — заявил «Аль-Джазире» Алекс Макколл, руководитель проектов по региону EMEA в Datamove, британской компании, занимающейся снижением воздействия центров обработки данных.
Крупный центр обработки данных также может потреблять столько же воды, сколько город с населением 50 000 человек в день, согласно данным Института экологии и энергетики [...]