الذكاء الاصطناعي والمتطلبات المفروضة على البنية التحتية للشبكة

وفي مواجهة الطلب الهائل على الطاقة من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في الولايات المتحدة، استثمرت شركات التكنولوجيا مثل مايكروسوفت وجوجل وأمازون وميتا بشكل كبير في الطاقة النووية لتحقيق أهداف الاستدامة.

مايكروسوفت، إلى جانب جوجل وأمازون، تستثمر بكثافة في مراكز البيانات - صورة: رويترز

ومع ذلك، كشف تحقيقٌ حديثٌ أجرته بلومبرغ أن الضغط على شبكة الكهرباء الأمريكية نتيجةً للطلب المتزايد على الطاقة من تقنيات الذكاء الاصطناعي آخذٌ في التزايد. في الواقع، ثمة حاجةٌ إلى تحسيناتٍ كبيرةٍ في البنية التحتية للشبكة لضمان سلامة واستقرار الكهرباء، بالتزامن مع تطوير الذكاء الاصطناعي.

التسرع في استخدام الطاقة النووية

وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية، من المتوقع أن يرتفع استهلاك الكهرباء العالمي بنسبة 75% بحلول عام 2050، مدفوعًا بشكل كبير بطموحات تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. وقد تنمو مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي قريبًا لدرجة أنها ستستهلك كهرباءً تفوق استهلاك مدن بأكملها.

حذرت شركة الاستشارات الأميركية باين آند كو من أن الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة قد يتجاوز العرض في السنوات القليلة المقبلة، مما يجبر شركات الطاقة على زيادة الإنتاج بنسبة 26% بحلول عام 2028.

وفي مواجهة هذا الضغط، تتجه شركات التكنولوجيا العملاقة إلى الطاقة النووية - وهي مصدر كهرباء نظيف ومستقر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وقوي بما يكفي لتشغيل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، وفقًا لمجلة فوربس.

في أكتوبر/تشرين الأول الماضي، وقعت أمازون اتفاقيات لدعم بناء العديد من المفاعلات النووية الصغيرة المعيارية (SMRs)، التي تديرها شركة المرافق الأمريكية Energy Northwest، والقادرة على توليد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل أكثر من 770 ألف أسرة أمريكية.

وفي الوقت نفسه، أعلنت شركة جوجل عن شراكة مع شركة كايروس باور الناشئة، والتي يمكن أن توفر 500 ميجاوات من الكهرباء بحلول عام 2035. والأبرز من ذلك هو الصفقة الأخيرة التي أبرمتها مايكروسوفت مع شركة كونستليشن إنرجي لإحياء محطة الطاقة النووية في ثري مايل آيلاند.

استثمرت شركة مايكروسوفت 1.6 مليار دولار لاستعادة عمليات المصنع بحلول عام 2028 وضمان الطاقة الخالية من الكربون على مدى السنوات العشرين المقبلة.

وارتفعت أيضًا أسهم الشركات المرتبطة بالطاقة النووية مثل NuScale Power و Oklo و Cameco و Centrus Energy في الأشهر الأخيرة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الصفقات الرائدة مع شركات التكنولوجيا.

ومع أخذ كل ما سبق في الاعتبار، فمن المتوقع أن نشهد بحلول عام 2025 زيادة قياسية في الطاقة النووية، مع قدوم أكثر من نصف هذه الطاقة من الصين والهند، وفقاً لوكالة الطاقة الدولية.

تهديد استقرار شبكة الكهرباء

يُسبب الانتشار السريع لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في جميع أنحاء الولايات المتحدة مشكلةً خطيرةً في جودة الكهرباء المُقدمة لملايين الأشخاص. حلّلت بلومبرج بياناتٍ من حوالي 770 ألف جهاز استشعار مُركّب في منازل في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

وأظهرت النتائج أنه عند النظر إلى المنازل التي تعاني من انقطاع الكهرباء أو عدم استقرارها، فإن أكثر من 75% منها تقع بالقرب من مراكز بيانات كبيرة، ضمن نطاق حوالي 80 كيلومترًا.

يُشبه هذا عدم الاستقرار الكهربائي صوت الطنين الصادر من مكبرات الصوت، وذلك بسبب رفع مستوى الصوت إلى مستوى عالٍ جدًا. ويُسمى هذا، هندسيًا، "التوافقيات السيئة".

التوافقيات هي موجات ضوضاء غير مرغوب فيها تؤثر سلبًا على النظام الكهربائي. فبدلًا من أن تسير بوتيرة ثابتة، يتشوه التيار المتدفق إلى المنزل ويؤثر على المعدات.

ونتيجة لذلك، قد تصبح الأجهزة الكهربائية في المنزل ساخنة بشكل غير طبيعي، وقد تهتز محركات الثلاجة ومكيف الهواء، بل وقد تتعطل قبل المعتاد، وقد تصل الأضرار الإجمالية إلى مليارات الدولارات.

في "وادي مراكز البيانات" بشمال فرجينيا، موطن أكبر تجمع لمراكز البيانات في العالم، بسعة تفوق ضعف سعة بكين، تُعتبر المشكلة حادة بشكل خاص. يبلغ معدل تشوه الطاقة في مقاطعة لودون أربعة أضعاف المتوسط ​​الوطني.

السبب الرئيسي هو أن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تستهلك كمية هائلة من الكهرباء، تعادل ما يكفي لعشرة آلاف منزل. ليس هذا فحسب، بل إن استهلاك الذكاء الاصطناعي للكهرباء غير مستقر ويتقلب بشدة.

تطبق شركات الطاقة بعض الحلول، مثل بناء محطات تحويل مخصصة لمراكز البيانات، وتركيب مرشحات ومكثفات. إلا أن رصد المشكلة وقياسها على مستوى المنازل لا يزال محدودًا نظرًا لارتفاع التكاليف.

يحذر الخبير بوب مارشال، الرئيس التنفيذي لشركة ويسكر لابز، من أن التوافقيات السيئة هي علامة مبكرة على أن النظام الكهربائي يتعرض لضغط ويمكن أن تؤدي إلى مشاكل أكثر خطورة في المستقبل.

ما هي كمية الكهرباء التي يستهلكها الذكاء الاصطناعي؟

أظهر تقرير حديث صادر عن معهد أبحاث الطاقة الكهربائية أن مراكز البيانات قد تستهلك ما يصل إلى 9% من كهرباء أمريكا بحلول عام 2030، أي ضعف ما تستهلكه حاليًا، وفقًا لمجلة فوربس. وقد تستهلك بعض مراكز البيانات من الجيل التالي ما يعادل استهلاك مليون منزل أمريكي من الكهرباء.

من المتوقع أن يرتفع الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة بنسبة 16% تقريبا على مدى السنوات الخمس المقبلة، أي أكثر من ثلاثة أضعاف ما تم تقديره قبل عام، مدفوعا إلى حد كبير بمراكز البيانات الجديدة، وفقا لتقرير حديث من شركة Grid Strategies.

وهذه كمية هائلة من الكهرباء، مما يضطرنا إلى التفكير بجدية في كيفية تلبية هذا الطلب بطريقة موثوقة ومستدامة.

المصدر: https://tuoitre.vn/ai-va-nhung-doi-hoi-ve-ha-tang-luoi-dien-2024123010285253.htm