Az MI-t működtető adatközpontok az új földgázüzemű erőművek számának ugrásszerű növekedését idézik elő az USA-ban. Ez azonban a zöldátállás szempontjából nem túl jó irány.
A Meta az új, 10 milliárd dolláros adatközpontját Louisiana egy elhagyatott, korábban hasznosítatlan területére építi, ahová az állam évek óta próbált beruházókat találni. Az évtizedekig parlagon heverő földet eredetileg autógyáraknak kínálták, sikertelenül – most viszont egy az MI-modellek képzésére szolgáló központnak ad otthont, amely 2028-tól működik majd.
Jeff Landry kormányzó szerint a beruházás valódi fordulópontot jelent: nemcsak ötezer építőipari és ötszáz, hosszú távon is fennmaradó adatközponti munkahelyet teremt, hanem az állam történetének eddigi legnagyobb magánberuházása. Az MI-adatközpont Louisiana energiaellátásának a jövőjét is megváltoztatja. Több mint másfél kilométer hosszú (a Meta eddigi legnagyobb adatközpontja a világon), ezzel együtt igencsak energiaigényes lesz: csak a számításokhoz két gigawatt kell majd. Ez annyi, mintha egyszerre közel egymillió háztartás kapcsolná be az összes elektromos berendezését – és ez még nem is tartalmazza a hűtés vagy az épület energiaigényét. Vagyis
az adatközpont üzembe helyezése olyan lesz, mintha egy egész város egyszerre kapcsolódna rá a régió áramellátására.
Az áramellátásához az Entergy 3,2 milliárd dollárt szán három nagy, összesen 2,3 gigawatt teljesítményű földgázüzemű erőmű építésére, valamint a hálózat korszerűsítésére, hogy az képes legyen kielégíteni a várhatóan ugrásszerűen megnövekedett igényt. Az állami energiahatósághoz benyújtott dokumentumában az Entergy elismerte, hogy a földgázüzemek „jelentős mennyiségű CO2-t bocsátanak ki”, de hozzátette, hogy ez az energiaforrás az egyetlen megfizethető választás, mivel a hatalmas adatközpont 24 órás áramellátását gyorsan kell biztosítani.
A Meta közölte, hogy együttműködik az Entergyvel, hogy legalább 1,5 gigawatt új megújuló energiaforrást (köztük napenergiát) is üzembe állítson, de még nem döntött arról, hogy mely konkrét projekteket finanszírozza, és mikor valósítja meg ezeket. Ezzel az új földgázüzemek, amelyek 2028-ban kezdenek működni és az élettartamuk körülbelül 30 év lesz, tovább erősítik az állam elköteleződését a fosszilis tüzelőanyagok mellett.
A fejlemények az amerikai kongresszus érdeklődését is felkeltették: a múlt héten Sheldon Whitehouse, a Szenátus Környezetvédelmi és Közmunkák Bizottságának tagja levelet írt a Metának, amelyben azért bírálta a vállalat tervét, mert az adatközpontját „új és változatlan mértékű földgáztermeléssel” működteti majd, és kijelentette, hogy a keletkező kibocsátás kompenzálására tett ígéretek, „a szén-dioxid-megkötés és egy napenergia-projekt finanszírozása túl homályosak” és nem igazán megnyugatók.
A fosszilis tüzelőanyag már most is az ország fő áramforrása, és országszerte nagy földgázüzemek épülnek, hogy árammal lássák el az új és tervezett MI-adatközpontokat. Míg egyes klímavédelmi aktivisták abban reménykedtek, hogy a tisztább megújuló energiaforrások hamarosan felválthatják a földgázt, David Rotman, az MIT Technology Review szakértője szerint
az adatközpontok robbanásszerűen növekvő energiaigénye gyakorlatilag kizárja annak lehetőségét, hogy az Egyesült Államok a közeljövőben lemondjon e nyersanyagról.
David Victor, a Kaliforniai Egyetem politológusa szerint a valóság az, hogy a földgáz az „alapértelmezett” megoldás az MI-adatközpontok energiaigényének kielégítésére. Elmondta, hogy „a földgáz az, amire építeni tudunk, tudjuk, hogy (körülbelül) mennyibe fog kerülni, és tudjuk, hogyan lehet méretezni és engedélyeztetni”. Hozzátette, hogy az alacsony kibocsátási profilra törekvő MI-vállalatok is kénytelenek bizonyos mértékben a földgázra támaszkodni.
A fosszilis tüzelőanyag iránti igény különösen az Egyesült Államok déli részén erős, ahol több nagy gáztüzelésű erőmű építését tervezik például Virginiában, Észak-Karolinában, Dél-Karolinában és Georgiában. Egy friss jelentés szerint csak ezekben az államokban a közüzemi szolgáltatók mintegy 20 gigawatt teljesítményű új földgázüzemű erőmű építését tervezik a következő 15 évben. A kereslet nagy része – különösen Virginiában, Dél-Karolinában és Georgiában – az adatközpontokfelől érkezik, amelyek ebben a három államban
a tervezett terhelésnövekedés körülbelül 65–85 százalékát teszik ki.
Greg Buppert virginiai ügyvéd szerint
ha a déli államokban a következő 15 évben az összes tervezett gázerőmű megépül, akkor „egyszerűen el kell fogadnunk, hogy nem fogjuk elérni a kibocsátáscsökkentési célokat”.
De még ha egyre valószínűbbnek tűnik is, hogy a földgáz továbbra is az USA energiagazdálkodásának jelentős részét képezi, sok kérdés merül fel azzal kapcsolatban, hogy milyen formában tartja fenn a domináns pozícióját.
Egyrészt senki sem tudja pontosan, hogy az MI-adatközpontok mennyi áramot fognak fogyasztani, és hogy a vállalatok milyen mértékben igénylik majd a földgázt. Ez az MI iránti kereslet alakulásától függ, valamint hogy mennyire fognak össze az MI-vállalatok, és állnak át a megújulókra. Amennyiben környezetvédelmi szempontból kedvezően alakulnak a dolgok (tehát az MI iránti kereslet csökken, és a vállalatok a zöldebb megoldást választják), úgy az Egyesült Államokban a földgázkapacitás-kiépítés túlnő a kínálat kielégítésén, ami felesleges és szennyező fosszilis tüzelőanyag-óriásokat hagyna a régiók nyakán, a lakosoknak pedig a beruházások visszafizetését szolgáló magas villanyszámlák miatt fájhatna a feje.
Az MIT Technology Review szakértője szerint a jó hír az, hogy ezek a kockázatok valószínűleg kezelhetők lesznek az elkövetkező néhány évben, ha – és ez egy nagy „ha” – az MI-vállalatok átláthatóbbá teszik, hogy mennyire rugalmasak a látszólag kielégíthetetlen energiaigényüket tekintve.
A földgáz uralma
A földgáz manapság olcsó és bőségesen rendelkezésre áll az Egyesült Államokban, főleg, amióta két évtizeddel ezelőtt hatalmas készleteket találtak az országban szétszórtan elhelyezkedő palás kőzetekben. 2008-ban, amikor a hidraulikus kőzetrepesztés lehetővé tette a palából nagy mennyiségű gáz kitermelését, a földgáz 13 dollárért volt eladható millió BTU-ért (hőenergia-mértékegység), tavaly pedig az átlagára mindössze 2,21 dollár volt, ami az inflációt figyelembe véve a valaha regisztrált legalacsonyabb éves ár.
2016 körül a földgáz felülmúlta a szenet mint az Egyesült Államok villamosenergia-termelésének fő tüzelőanyagát. Ma pedig – a nap- és szélenergia gyors térnyerése és a megújuló energiaforrások árának csökkenése miatti lelkesedés ellenére – a földgáz továbbra is „uralkodik”, és az USA-ban termelt villamos energia mintegy 40 százalékát adja. A szintén nagy termelő Louisiana államban ez az arány egy friss audit szerint mintegy 72 százalék.
A földgáz sokkal tisztábban ég, mint a szén, és körülbelül feleannyi szén-dioxidot termel. A gázforradalom kezdetén sok környezetvédő aktivista és progresszív politikus értékes „hídnak” nevezte a megújuló és más tiszta energiaforrások között. Egyes számítások szerint a földgáz meg is felel ennek, így az USA energiaágazata – köszönhetően annak, hogy a szén helyett földgázt használnak – a kevés sikertörténet közé tartozik az Egyesült Államok kibocsátásának csökkentésében.
Bár, mint említettük, a földgáz elégésekor feleannyi szén-dioxid termelődik, mint a szén esetében, ez – hagyományos technológiával – még mindig nagy mennyiség, a kőzetrepesztés pedig levegő terhelésén kívül vízszennyezést okoz. Talán a legaggasztóbb, hogy a fúrások és a csővezetékek jelentős mennyiségű metánt bocsátanak ki, amely a földgáz fő összetevője, és sokkal erősebb üvegházhatású anyag, mint a szén-dioxid, a kibocsátása pedig egyre nagyobb aggodalmat kelt a klímatudósok körében, annak ellenére, hogy a pontos mennyiségét nehéz meghatározni.
A Rhodium Group tanácsadó cég szerint az energiaágazat szén-dioxid-kibocsátása valószínűleg csökken, ahogy a szén felhasználása mérséklődik, és egyre több megújuló energiaforrást építenek ki. Csakhogy az előrejelzésük szerint, ha az adatközpontok áramigénye továbbra is magas, a földgáz pedig olcsó, akkor a fosszilis tüzelőanyagok legalább 2035-ig a villamosenergia-termelés domináns forrásai maradnak, és a tisztább villamos energiára való átállás jelentősen csúszik. A Rhodium becslései szerint
ha ez így lesz, akkor az további 278 millió tonna éves szén-dioxid-kibocsátást eredményez az Egyesült Államokban
(ez nagyjából egy akkora állam emissziójának felel meg, mint Florida)
David Rotman szerint a földgázfüggőség nem feltétlenül jelent teljes klímakatasztrófát, legalábbis hosszabb távon. A nagy mesterségesintelligencia-vállalatok ugyanis a befolyásukat felhasználva ragaszkodhatnak ahhoz, hogy a közüzemi szolgáltatók szén-dioxid-elkülönítő és -tároló (CCS) rendszereket telepítsenek az erőművekbe, és korlátozott metánkibocsátású földgázt használjanak.
Az Entergy például azt állítja, hogy az új gázturbinái a jövőbeli fejlesztések során CCS-rendszerekkel is felszerelhetők lesznek. A Meta pedig azt ígéri, hogy pénzügyi támogatást nyújt az Entergy egyik dél-louisianai földgázüzemének a CCS-berendezések telepítéséhez, hogy a technológia hatékonyságát bizonyítsák.
A tiszta földgázra való átállás megvalósítása azonban évtizedeket vehet igénybe. Eközben az ország közüzemi szolgáltatói egy sokkal sürgetőbb kihívással szembesülnek: hogyan lehet kielégíteni a következő években hirtelen megnövekvő energiaigényt anélkül, hogy túl nagy kapacitást építenének ki? Sokak számára a földgázüzemek számának növelése tűnik a legbiztonságosabb megoldásnak, de mi van, ha az MI iránti kereslet nem növekszik tovább robbanásszerűen?
Stresszes idők
Az MI-vállalatok a hatalmas, energiaigényes adatközpontok szükségességét hangoztatják, azonban a mesterségesintelligencia-modellek betanításához és működtetéséhez szükséges energia mennyiségére vonatkozó becslések nagyon eltérők. Ráadásul a technológia folyamatosan változik, néha szinte egyik napról a másikra. A januárban debütált kínai modell, a DeepSeek talán előrevetíti az új, energiahatékony mesterséges intelligencia jövőjét, de mindenesetre felveti annak a lehetőségét, hogy létezik ilyen. Van esély arra, hogy megtaláljuk a módját, hogy sokkal energiahatékonyabb hardvereket használjunk, vagy az MI-forradalom elhalványul, és a vállalatok által szükségesnek tartott hatalmas adatközpontok többsége soha nem épül meg.
A jelenlegi bizonytalanság ellenére az áramszolgáltatóknak hosszú távú beruházási terveket kell készíteniük a várható kereslet kielégítésére. Ha a kapacitás túl kicsi, az áramkimaradásokat okozhat, ha túl nagy, akkor a fogyasztók túl magas áramszámlákat kapnak, amelyekkel, ahogy korábban is említettük, tulajdonképpen a felesleges áramra fordított beruházásokat finanszírozzák.
Rotman szerint megoldható, hogy csökkentsék a földgázalapú erőművek túlépítésének kockázatát. Az országban és a legtöbb regionális hálózatban bőséges az áramellátás, a Duke Egyetem tanulmánya szerint a közüzemi szolgáltatók átlagosan csak a rendelkezésre álló kapacitásuk körülbelül 53 százalékát használják ki az év során. A probléma az, hogy a közüzemi szolgáltatóknak fel kell készülniük arra a néhány órára, amikor a kereslet hirtelen megugrik – például a hideg tél vagy a nyári hőhullámok miatt.
Így az MI-adatközpontokból származó megugró kereslet arra késztet sok áramszolgáltatót, hogy új kapacitást tervezzen, hogy ezáltal biztosítsa a kereslet hirtelen megugrására való felkészülést. Tyler Norris, a Duke Nicholas School of the Environment munkatársa és kollégái az országos villamosenergia-rendszerek adatait elemezve megállapították, hogy
ha a nagyobb MI-létesítmények csökkentenék a villamosenergia-fogyasztásukat a csúcsigény idején, sok regionális villamosenergia-hálózat képes lenne kiszolgálni ezeket új termelőkapacitás hozzáadása nélkül.
Még egy mérsékelt szintű rugalmasság is hatalmas különbséget jelentene. A Duke kutatói becslése szerint ha az adatközpontok az év néhány órájában körülbelül a felére csökkentenék áramfogyasztásukat, az energiaszolgáltatók további 76 gigawattnyi új igényt tudnának kielégíteni. Ez azt jelenti, hogy
az áramszolgáltatók hatékonyan tudnák felszívni azt a mintegy 65 gigawattnyi többletigényt, amelyre az adatközpontoknak az egyes előrejelzések szerint 2029-re valószínűleg szükségük lesz.
Norris szerint az általános feltételezés az, hogy az adatközpontok rugalmatlanok, vagyis folyamatosan teljes kapacitással kell működniük. Csakhogy az MI-adatközpontoknak (különösen azoknak, amelyek nagy alapmodelleket képeznek) nem kell mindig teljes kapacitással működniük, hiszen áthelyezhetik a számítási terhelésüket más országos adatközpontokba – vagy akár növelhetik a saját tartalék áramellátásukat – azokban az időszakokban, amikor a hálózat terhelése magas.
A nagyobb rugalmasság lehetővé teheti a vállalatok számára, hogy gyorsabban üzembe helyezzék az MI-adatközpontjaikat anélkül, hogy új erőművekre és az átviteli hálózatok fejlesztésére kellene várniuk, amelyek jóváhagyása és megépítése évekig is eltarthat.
A szakértő szerint ez legalább rövid távon enyhíthetné a földgázalapú erőművek építésének már-már túl gyors ütemét, és időt nyerne a közüzemi szolgáltatóknak a tisztább, például a fejlett nukleáris és a továbbfejlesztett geotermikus technológiák fejlesztésére és tervezésére.
Bár az MI-vállalatok érdeklődést mutattak az energiaigény átirányítása iránt, sok technológiai kérdés merül fel azzal kapcsolatban, hogy ezt hogyan lehet megvalósítani. Tavaly év végén az Electric Power Research Institute (EPRI) nonprofit kutató-fejlesztő csoport hároméves együttműködést indított az energiaszolgáltatókkal, hálózatüzemeltetőkkel és MI-vállalatokkal, köztük a Metával és a Google-lel, hogy kitalálják a legjobb megoldást, amely nem csak papíron működhet.
David Porter, az ERPI alelnökének becslése szerint egy helyi hálózat évente általában 80-90 órában áll terhelés alatt, és ez esetben hasznos lenne, ha az adatközpontok ezeken az időszakokon kívül csökkentenék az energiafogyasztásukat. Szerinte ki kell találni, hogy hogyan lehet ilyenkor visszafogni a fogyasztásukat, a hálózatüzemeltetőknek pedig meg kell tanulniuk, miként lehet hirtelen több száz megawattnyi áramot kivonni, majd visszatölteni anélkül, hogy megzavarnák a rendszereket.
Fontos hozzátenni, hogy az MI-adatközpontok energiaigényének rugalmasabbá tétele nem csupán technológiai megoldást igényel. Rotman szerint meg kell változtatni az MI-vállalatok és a közműszolgáltatók, valamint a helyi közösségek együttműködését, több információt és betekintést kell biztosítani számukra a tényleges áramigényről.
Kapcsolódó:
