К нам присоединяется Дайан Уоткинс из IEEE, чтобы рассказать о том, как центры обработки данных создают нагрузку на электросети и обусловливают необходимость срочных инвестиций.
В нашем последнем выпуске Lexicon мы побеседовали с Дайан Уоткинс, вице-президентом Общества энергетики и электротехники IEEE (PES), чтобы исследовать ту сторону искусственного интеллекта, которая часто остается без внимания.
На протяжении всего нашего разговора Уоткинс ясно даёт понять, что эффективность ИИ зависит от инфраструктуры, которая его поддерживает. Она объясняет, как этот резкий рост спроса доводит энергетические системы до предела их возможностей, и почему следующий этап инноваций в области ИИ может зависеть от энергетической инфраструктуры в той же мере, как и от программного кода.
Кроме того, подпишитесь на IE+, чтобы получать эксклюзивные аналитические материалы и контент премиум-класса!
Развитие ИИ сталкивается с реальностью энергосетей.
На протяжении десятилетий спрос на электроэнергию во многих развитых странах оставался относительно стабильным. Энергетические компании постепенно наращивали производство и передачу электроэнергии, реагируя на устойчивый рост населения и постепенное промышленное развитие. Искусственный интеллект разрушил эту закономерность.
«Энергетической компании, возможно, потребовалось бы 100 лет, чтобы достичь пиковой нагрузки в 1000 мегаватт», — объяснила Уоткинс. «А один центр обработки данных может увеличить эту нагрузку на 50 процентов — или даже вдвое — практически за одну ночь», — добавила она.
«Коммунальные службы обрабатывают не одну заявку за раз, — добавила она, — а множество».
«Мы видим, что коммунальные предприятия получают запросы одновременно от шести до десяти центров обработки данных. Это колоссальный рост за очень короткий период», — отметила она. Но проблема не только в масштабе; это также вопрос времени. На планирование, получение разрешений и строительство инфраструктуры уходят годы.
«В среднем на строительство тепловой электростанции уходит чуть более четырех лет, — сказал Уоткинс. — А на строительство крупной высоковольтной линии электропередачи может уйти десять лет и более».
Напротив, превращение ИИ из нишевого исследовательского инструмента в глобальную экономическую силу произошло менее чем за десятилетие. «Если сравнить, где был ИИ десять лет назад, и где он находится сегодня, становится ясно, что эти временные рамки больше не работают», — сказала она изданию IE.
«Мы не можем позволить себе ждать десять лет, чтобы создать инфраструктуру, необходимую для поддержки ИИ», — добавила она.
Почему коммунальные предприятия не могут просто «двигаться быстрее»
Со стороны может показаться, что коммунальные службы реагируют медленно. Уоткинс опровергает это мнение.
«Коммунальные предприятия не медлят, потому что хотят действовать медленно», — сказала она. «Они работают в условиях жесткого регулирования. Они не могут просто так строить дорогостоящие объекты, не обосновав необходимость и не получив разрешения на перекладывание этих затрат на потребителей», — добавила она.
Этот процесс включает в себя подачу документов в регулирующие органы, экологическую экспертизу, исследования взаимосвязей, учет ограничений в цепочке поставок и общественный контроль, и все это отнимает время.
«Каждое крупное расширение должно быть обосновано, одобрено, согласовано, а затем построено», — сказала нам Уоткинс. «На это уходят годы, даже если все согласны с необходимостью проекта», — добавила она.
Центры обработки данных представляют собой уникальную проблему с точки зрения нагрузки.
Отличие центров обработки данных для ИИ от традиционных промышленных предприятий заключается не только в их размере, но и в концентрации. «Практически каждый построенный центр обработки данных требует новой электротехнической инфраструктуры для своей поддержки», — сказал Уоткинс.
Исторически рост спроса на электроэнергию был рассредоточен: новые дома, новые предприятия и постепенный рост распределялись по регионам. Центры обработки данных переворачивают эту модель с ног на голову.
«Один центр обработки данных концентрирует огромный спрос в одном месте», — добавила она. «И даже в тех участках сети, где есть некоторый избыток мощности, ее явно недостаточно для поддержки даже центра обработки данных скромных размеров», — сказала она нам.
«Выключение дата-центра мощностью 350 мегаватт эквивалентно одновременному отключению примерно 50 000 домов», — сказала нам Уоткинс. «Такое внезапное изменение может спровоцировать сбои в электросети и более масштабные отключения электроэнергии», — добавила она.
Надежность — это не вопрос выбора.
Последствия перегрузки энергосистемы выходят далеко за рамки неудобств. «Электроэнергия — это не удобство, это необходимость для современной жизни», — объяснила Уоткинс. «Отключения электроэнергии — это не просто неудобство. Они влияют на жизни людей», — добавила она.
Она указывает на недавние масштабные отключения электроэнергии как на напоминание о том, что поставлено на карту.
«Когда отключается электричество, поезда не ходят, люди не могут получить доступ к деньгам, службы экстренной помощи задерживаются, — сказала она. — Это оказывает широкомасштабное воздействие на общество».
Сами по себе центры обработки данных предъявляют чрезвычайно высокие требования к надежности, зачастую гораздо более высокие, чем дома или малые предприятия. «Обычно они удовлетворяют этому требованию за счет строительства резервных электросетей», — отметил Уоткинс. «Но это еще больше увеличивает объем инвестиций, необходимых со стороны электросети».
Вопрос на 700 миллиардов долларов
По оценкам IEEE PES, к 2030 году потребуется от 500 до 700 миллиардов долларов инвестиций в электросети. Уоткинс ясно дает понять, что эти деньги предназначены не только для строительства новых электростанций.
«Это всё вышеперечисленное — генерация, передача, распределение, хранение и более интеллектуальное программное обеспечение», — сказала она. «Нам необходимо беспрецедентное расширение наших нынешних возможностей».
Изменение климата усугубляет эту проблему.
«Экстремальные погодные условия приводят к огромным расходам на ремонт и укрепление существующей инфраструктуры», — пояснил Уоткинс. «Это означает, что на расширение будет выделено меньше средств, если общий объем инвестиций не увеличится».
«Нам нужны все инструменты из нашего арсенала, включая те, которые еще не разработаны», — добавила она.
Скрытый кризис: люди
Пожалуй, наиболее недооцененным препятствием на пути энергетического перехода является нехватка квалифицированных кадров. «К 2030 году миру может потребоваться от 450 000 до 1,5 миллиона дополнительных инженеров-энергетиков», — сказал Уоткинс. «Это почти вдвое больше, чем сегодня».
«Программистов примерно в четыре с половиной раза больше, чем инженеров-энергетиков», — отметила она.
«У энергетического сектора есть проблемы с имиджем, — говорит Уоткинс. — Его часто воспринимают как устаревший или консервативный, в то время как технологический сектор считается чем-то привлекательным — хотя энергетика имеет решающее значение, является инновационной и оказывает значительное влияние», — сказал нам Уоткинс.
Она также утверждала, что переосмысление этой области с учетом влияния изменения климата, интеграции ИИ и модернизации энергосетей имеет важное значение для привлечения следующего поколения специалистов.
Несогласованные стимулы замедляют весь процесс.
В основе проблемы лежит несоответствие между стимулами, стоящими перед коммунальными предприятиями и технологическими компаниями. «Если коммунальное предприятие действует слишком быстро и вызывает отключение электроэнергии, оно сталкивается со штрафами, слушаниями и ущербом для репутации», — пояснил Уоткинс.
«Технологические компании не сталкиваются с такими же рисками снижения темпов развития», — добавила она. «Для них недостаточная скорость означает отставание. Этот дисбаланс затрудняет координацию», — сказала она.
Как выглядит неудача
Если ситуация застопорится, Уоткинс видит три сценария развития событий. «Повышение цен, увеличение количества отключений электроэнергии и замедление роста ИИ — потенциально все три», — предупредила она.
Инвестиции в электросети необходимо окупать, и зачастую эти расходы ложатся на плечи потребителей. В то же время многие крупные технологические компании могут обеспечить себе дополнительную генерацию электроэнергии за счет резервных источников.
«У частных домовладельцев и арендаторов такой возможности нет», — отмечает Уоткинс. «В итоге риск ложится на них».
Она сравнивает этот момент с историческим переломным моментом. «Развитие ИИ сегодня чем-то похоже на космическую гонку прошлого века, — сказала она. — Те, кто преуспеет в его развитии, получат огромное преимущество перед теми, кто отстанет».
Сила и искусственный интеллект должны развиваться вместе.
В заключение Уоткинс напоминает о том, что поставлено на карту и что возможно. «Энергетическая сеть — одно из величайших достижений человечества за последнее столетие», — сказала она нам.
«Искусственный интеллект может стать одним из величайших достижений этого столетия — если мощь и технологии будут работать вместе», — добавила она.
Но рост без ограничений имеет свою цену. «Основная миссия любой коммунальной компании проста: безопасная, доступная и надежная энергия», — заключила Уоткинс. «Если мы будем стремиться к росту любой ценой, пострадают люди, цены вырастут, а доверие общественности будет подорвано», — предупреждает она.
Sourse: interestingengineering.com
