Zużycie energii elektrycznej w teleinformatyce będzie rosło. Zwłaszcza dotyczy to centrów danych, gdzie należy spodziewać się ponad dwukrotnego wzrostu zużycia do 2030 roku, co oznacza, iż przekroczy ono całkowity pobór mocy przez Japonię. Jednak nie wiadomo czy AI zachwalane jako rozwiązanie problemów energetyki nie przyczyni się do zwiększenia zmian klimatycznych, z czym w założeniu miała walczyć.
Jak stwierdza raport Międzynarodowej Agencji Energetycznej IEA, winne temu są centra danych sztucznej inteligencji. Co ciekawe, agencja stwierdza, iż to właśnie zastosowanie sztucznej inteligencji pozwoli załagodzić kryzys energetyczny, do którego ta sama AI walnie się przyczynia.
IEA twierdzi, iż centra danych, a zwłaszcza przeważające centra danych sztucznej inteligencji, wykreują ponad 20% wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w gospodarkach rozwiniętych w ciągu najbliższych pięciu lat. Najbardziej będzie on widoczny w USA, które odpowiadały za 45% zapotrzebowania w 2024 roku. W 2030 roku zużycie energii elektrycznej w amerykańskich centrach danych przewyższy całe zużycie generowane przez najbardziej energochłonne sektory przemysłu przetwórczego jak produkcja stali i metali nieżelaznych, cementu czy przemysł chemiczny.
„W Stanach Zjednoczonych centra danych są na dobrej drodze, aby odpowiadać za prawie połowę wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną. Dzięki rozwojowi sztucznej inteligencji sektor energetyczny jest na czele jednej z najważniejszych rewolucji technologicznych naszych czasów w ciągu najbliższych pięciu lat” – stwierdził dyrektor wykonawczy IEA Fatih Birol.
Raport wskazuje na konieczność zwiększenia produkcji energii – najlepiej ze źródeł odnawialnych – oraz opracowania nowych, wydajnych rozwiązań do jej przechowywania. Jednocześnie AI może zostać wykorzystana do optymalizacji systemów, tak by rozwój energetyki nie oznaczał szybkiego wzrostu emisji gazów cieplarnianych.
„Sztuczna inteligencja to narzędzie, potencjalnie niezwykle potężne, ale to od nas – naszych społeczeństw, rządów i firm – zależy, jak ją wykorzystamy” – zauważył Birol.
Raport stwierdza, iż AI można użyć niemal na każdym etapie generacji, przechowywania i wykorzystania energii – w poprawie wytwarzania, przesyłu i zużycia – oraz pomocy przemysłowi naftowemu i gazowemu w optymalizacji eksploracji i produkcji. Można zastosować AI w sterowaniu systemami energetyki jądrowej oraz do wykrywania usterek w sieciach energetycznych, precyzyjnego dostrajania systemów ogrzewania i chłodzenia oraz zwiększania wydajności przemysłowej.
„Energetyka jest w tej chwili jednym z najbardziej złożonych i krytycznych sektorów na świecie, jednak może i powinna zrobić więcej, aby wykorzystać potencjalne korzyści płynące z wykorzystania sztucznej inteligencji” – stwierdzono w raporcie, dodając, iż w celu odblokowania tych korzyści konieczne będą zmiany w polityce i przepisach.
Jak dodano, przesadzone są obawy, iż sztuczna inteligencja utrudni walkę ze zmianą klimatu – zwiększając zużycie energii i napędzając większe spalanie paliw kopalnych.
Analiza emisji centrów danych wykazuje bowiem, iż choć rozwijają się one najszybciej, to ich udział w całkowitych emisjach sektora energetycznego do 2035 r. pozostaje poniżej 1,5% i to w scenariuszu pesymistycznym.
„Powszechne przyjęcie istniejących aplikacji AI może doprowadzić do redukcji emisji, która będzie znacznie większa niż emisje z centrów danych […], ale również (redukcja będzie) znacznie mniejsza niż to, co jest potrzebne do rozwiązania problemu zmiany klimatu” – stwierdziła IEA.
Jak szacuje raport, redukcje emisji możliwe dzięki powszechnemu stosowaniu istniejących rozwiązań AI mogą być równoważne około 5% globalnych emisji związanych z energią do 2035 r. Niestety nie jest to zbyt wiele i na pewno nie wpłynie na zmniejszenie zagrożenia zmianami klimatycznymi.
Jednak, jak stwierdza raport Greenpeace opublikowany niemal równocześnie z raportem IEA, sytuacja nie jest tak dobra, jak mogłoby się zdawać, ponieważ w raporcie IEA nie uwzględniono wydatków energetycznych i emisji związanych z niezbędną dla centrów AI produkcją zaawansowanych chipów. IEA stwierdza jedynie, iż chociaż produkcja sprzętu dla AI jest energochłonna, przez cały czas „zajmuje mniej energii niż faza operacyjna” w całym cyklu życia produktu. Nie wspomina się jednak, iż popyt na chipy oraz sprzęt sieciowy dla systemów AI wciąż rośnie.
Raport Greenpeace stwierdza, iż globalne zużycie energii elektrycznej z produkcji chipów AI wzrosło o ponad 350% tylko w latach 2023-2024. To oznacza, iż produkcja chipów, w większości skoncentrowana na Tajwanie, w Korei Południowej i Japonii, zużywała więcej energii elektrycznej niż w tej chwili Irlandia.
Co istotne, większość producentów chipów w Azji Wschodniej używa rozwiązań energetycznych generujących elektryczność dzięki spalania paliw kopalnych. Przykładem jest elektrownia na skroplony gaz ziemny (LNG) o mocy 1GW przeznaczona dla zakładów koncernu dla SK Hynix czy plany budowy elektrowni 3 GW także zasilanej LNG dla zakładów wytwórczych Samsunga. Podobnie dzieje się na Tajwanie, gdzie rząd chcąc sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu na energię ze strony branży produkcji półprzewodników i chipów AI tworzy rozwiązania energetyczne oparte na łatwo dostępnym LNG i przebudowuje pod takie rozwiązania infrastrukturę sieciową.
„Podczas gdy firmy produkujące sprzęt fabless, takie jak Nvidia i AMD, zbierają miliardy na boomie AI, zaniedbują wpływ swoich łańcuchów dostaw na klimat w Azji Wschodniej. „[To] zapotrzebowanie, które mogłoby i powinno zostać zaspokojone dzięki odnawialnym źródłom energii” – powiedziała o raporcie Katrin Wu, liderka projektu łańcucha dostaw Greenpeace w Azji Wschodniej. W grę wchodziłaby także energetyka atomowa, ale rządy chcą mieć zaspokojone zapotrzebowanie na energię „jak najszybciej”.
Jednak nie bardzo wiemy jakie będą emisje z największego źródła, jakim są USA. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) pod zarządem nowej administracji desygnowanej przez Donalda Trumpa zamierza ograniczać przejrzystość raportowania gazów cieplarnianych. Według analizy ProPublica opracowywane są przepisy mające na celu wyeliminowanie wymagań raportowania gazów cieplarnianych zmniejszając liczbę sektorów przemysłowych zobowiązanych do raportowania tych emisji z 41 do zaledwie jednego. Może to według portalu branżowego The Register uczynić wszelkie raporty na temat pozytywnego oddziaływania AI na zmiany klimatyczne całkowicie bezwartościowymi z powodu braku wiarygodnych danych, jakie adekwatnie są emisje oraz modelowania trendów ich rozwoju.