Inteligența artificială ne-ar putea menține dependenți de gazele naturale pentru următoarele decenii

Miile de acri întinși din nord-estul rural al Louisianei au fost nedoriți timp de aproape două decenii. Autoritățile din Louisiana au cumpărat terenul din parohia Richland în 2006 pentru a promova dezvoltarea economică într-una dintre cele mai sărace regiuni din stat. Ani de zile, au comercializat fostele câmpuri agricole drept mega-situl Franklin Farm, mai întâi către producătorii de automobile (fără cumpărători) și apoi către alte industrii care ar fi putut dori să ocupe mai mult de o mie de acri chiar lângă autostradă.

Așadar, nu e de mirare că politicienii statali și locali au fost exuberanți când a apărut Meta. În decembrie, compania anunțat intenționează să construiască un centru de date masiv de 14 miliarde de lire sterline (10 miliarde de lire sterline) pentru antrenarea modelelor sale de inteligență artificială la fața locului, operațiunile urmând să înceapă în 2028. „Un lucru revoluționar” a declarat guvernatorul Jeff Landry, menționând 5.000 de locuri de muncă în construcții și 500 de locuri de muncă la centrul de date care se așteaptă să fie create și numind-o cea mai mare investiție de capital privat din istoria statului. De la o zonă rurală izolată la inima revoluției IA în plină expansiune!

Centrul de date bazat pe inteligență artificială promite, de asemenea, să transforme viitorul energetic al statului. Întinzându-se pe o lungime de peste o milă, va fi cel mai mare din lume din Meta și va avea o cerere enormă pentru electricitate, necesitând doi gigawați doar pentru calcul (electricitatea pentru răcire și alte nevoi ale clădirii se va adăuga la aceasta). Când va fi funcțional, va fi echivalentul adăugării bruște a unui oraș de dimensiuni decente la rețeaua regională - un oraș care nu doarme niciodată și are nevoie de un flux constant și neîntrerupt de electricitate.

Pentru a alimenta centrul de date, Entergy își propune să cheltuiască 1,4 miliarde de lire sterline (aproximativ 3,2 miliarde de lire sterline) pentru a construi trei centrale electrice mari pe gaze naturale, cu o capacitate totală de 2,3 gigawați, și pentru a moderniza rețeaua electrică pentru a face față creșterii uriașe a cererii anticipate. În documentul depus la agenția de reglementare a energiei electrice a statului, Entergy a recunoscut că centralele pe gaze naturale „emit cantități semnificative de CO2”.₂„dar a spus că sursa de energie era singura opțiune accesibilă, având în vedere necesitatea de a satisface rapid cererea de energie electrică 24/7 din imensul centru de date.”

Meta a declarat că va colabora cu Entergy pentru a pune în funcțiune în cele din urmă cel puțin 1,5 gigawați de noi surse regenerabile, inclusiv energie solară, dar că nu a decis încă ce proiecte specifice va finanța sau când vor fi realizate aceste investiții. Între timp, noile centrale pe gaze naturale, care sunt programate să fie puse în funcțiune începând cu 2028 și vor avea o durată de viață medie de aproximativ 30 de ani, vor consolida și mai mult angajamentul statului față de combustibilii fosili.

Dezvoltarea a stârnit interesul Congresului SUA; săptămâna trecută, Sheldon Whitehouse, membrul de rang înalt al Comisiei Senatului pentru Mediu și Lucrări Publice a emis o scrisoare către Meta care a criticat planul companiei de a alimenta centrul său de date cu „o nouă și neregulată generare de gaze naturale” și a afirmat că promisiunile sale de a compensa emisiile rezultate „prin finanțarea captării carbonului și a unui proiect solar sunt vagi și oferă puține garanții”.

Alegerea gazelor naturale ca soluție de referință pentru a satisface cererea tot mai mare de energie provenită din inteligența artificială nu este unică în Louisiana. Combustibilul fosil este deja principala sursă de generare a energiei electrice a țării, iar în întreaga țară se construiesc centrale mari de gaze naturale pentru a alimenta cu energie electrică centrele de date bazate pe inteligență artificială, noi și planificate. În timp ce unii susținători ai climei sperau că energia regenerabilă mai curată o va depăși în curând, cererea în plină expansiune de energie din centrele de date elimină aproape orice perspectivă ca SUA să renunțe la gazele naturale în curând.

Realitatea de pe teren este că gazul natural este „implicit” pentru a satisface cererea explozivă de energie din centrele de date bazate pe inteligență artificială, spune David Victor, politolog la Universitatea din California, San Diego, și codirector al proiectului său de decarbonizare profundă. „Instalația de gaze naturale este lucrul pe care știi cum să-l construiești, știi cât va costa (mai mult sau mai puțin) și știi cum să o scalezi și să o aprobi”, spune Victor. „Chiar și companiile [de inteligență artificială] care doresc să aibă profiluri de emisii reduse și care promovează emisii reduse sau zero de carbon, nu vor avea de ales decât să folosească gazul.”

Preferința pentru gazele naturale este deosebit de pronunțată în sudul Americii, unde se lucrează la planuri pentru mai multe centrale mari pe gaz în state precum Virginia, Carolina de Nord, Carolina de Sud și Georgia. Numai companiile de utilități din aceste state planifică aproximativ 20 de gigawați de noi centrale electrice pe gaze naturale în următorii 15 ani, potrivit unui studiu. raport recentȘi o mare parte din noua cerere – în special în Virginia, Carolina de Sud și Georgia – provine din centrele de date; în aceste 3 state, centrele de date reprezintă o creștere estimată a încărcării de aproximativ 65 până la 85%.

„Este un angajament pe termen lung, care merge într-o direcție complet greșită”, spune Greg Buppert, avocat senior la Centrul de Drept al Mediului din Charlottesville, Virginia. Dacă toate centralele pe gaz propuse vor fi construite în Sud în următorii 15 ani, spune el, „va trebui să acceptăm că nu vom îndeplini obiectivele de reducere a emisiilor”.

Însă, chiar dacă pare din ce în ce mai probabil ca gazele naturale să rămână o parte importantă a viitorului nostru energetic, există numeroase întrebări cu privire la cum va arăta dominația sa continuă.

În primul rând, nimeni nu știe exact de câtă energie electrică vor avea nevoie centrele de date bazate pe inteligență artificială în viitor și cât de mare va fi apetitul companiilor pentru gaze naturale. Cererea de inteligență artificială ar putea scădea. Sau companiile de inteligență artificială ar putea depune eforturi concertate pentru a trece la energia regenerabilă sau la energia nucleară. Astfel de posibilități înseamnă că SUA ar putea fi pe cale să supra-construiască capacitatea de producție a gazelor naturale, ceea ce ar lăsa regiunile împovărate de dinozauri ai combustibililor fosili, inutili și poluanți - iar locuitorii ar trebui să suporte facturi la electricitate exorbitante pentru a-și achita investițiile actuale.

Vestea bună este că astfel de riscuri ar putea fi probabil gestionate în următorii câțiva ani, dacă – și este un mare avantaj – companiile de inteligență artificială sunt mai transparente cu privire la cât de flexibile pot fi în ceea ce privește cererile lor aparent insațiabile de energie.

Domnia gazelor naturale

Gazele naturale din SUA sunt ieftine și abundente în zilele noastre. În urmă cu două decenii, s-au descoperit rezerve uriașe în zăcămintele de șist. împrăștiate prin toată țara. În 2008, pe măsură ce fracturarea hidraulică a început să facă posibilă extragerea unor cantități mari de gaze din șisturi, gazele naturale se vindea pentru $13 per milion de Btu (o măsură a energiei termice); anul trecut, a avut o medie de doar $2.21, cel mai mic preț anual (ajustat pentru inflație) raportat vreodată, potrivit Administrației Informațiilor Energetice din SUA (EIA).

În jurul anului 2016, gazele naturale au depășit cărbunele ca principal combustibil pentru producerea de energie electrică în SUA. Și astăzi - în ciuda creșterii rapide a energiei solare și eoliene și a entuziasmului binemeritat pentru scăderea prețului acestor surse regenerabile - gazele naturale sunt încă rege, reprezentând aproximativ 40% de electricitate generată în SUAÎn Louisiana, care este, de asemenea, un mare producător, această cotă este de aproximativ 72%, conform la un audit recent.

Gazul natural arde mult mai curat decât cărbunele, producând aproximativ jumătate din cantitatea de dioxid de carbon. În primele zile ale revoluției gazelor, mulți activiști de mediu și politicieni progresiști l-au lăudat ca fiind o resursă valoroasă. „punte” către surse regenerabile și alte surse de energie curatăȘi, conform unor calcule, gazele naturale și-au îndeplinit această promisiune. Sectorul energetic a fost una dintre puținele povești de succes în reducerea emisiilor din SUA, datorită utilizării gazelor naturale ca înlocuitor al cărbunelui.  

Însă gazele naturale produc în continuare mult dioxid de carbon atunci când sunt arse în centrale electrice echipate convențional. Iar fracturarea hidraulică provoacă poluarea locală a aerului și a apei. Poate cel mai îngrijorător lucru este că forajele și conductele eliberează cantități substanțiale de metan, principalul ingredient al gazelor naturale, atât accidental, cât și prin evacuare intenționată. Metanul este un gaz cu efect de seră mult mai puternic decât dioxidul de carbon, iar emisiile reprezintă o preocupare tot mai mare pentru climatologi, deși este dificil de cuantificat.

Totuși, emisiile de carbon din sectorul energetic vor continua probabil să scadă, pe măsură ce cărbunele este redus în continuare și se construiesc mai multe surse regenerabile, potrivit Rhodium Group, o firmă de consultanță în cercetare. Însă Rhodium estimează, de asemenea, că, dacă cererea de energie electrică din centrele de date rămâne ridicată, iar prețurile gazelor naturale scăzute, combustibilul fosil va rămâne sursa dominantă de generare a energiei cel puțin până în 2035, iar tranziția către o energie electrică mai curată va fi mult întârziată. Rhodium estimează că domnia continuă a gazelor naturale va duce la încă 278 de milioane de tone metrice de emisii anuale de carbon în SUA până în 2035 (aproximativ echivalentul emisiilor dintr-un stat american mare, cum ar fi Florida), comparativ cu un viitor în care utilizarea combustibililor fosili se va diminua treptat.

Dependența noastră de gazele naturale, însă, nu trebuie să fie un dezastru climatic total, cel puțin pe termen lung. Marile companii de inteligență artificială și-ar putea folosi vasta influență pentru a insista ca firmele de utilități să instaleze sisteme de captare și sechestrare a carbonului (CCS) la centralele electrice și să utilizeze gaze naturale provenite din surse cu emisii limitate de metan.

Entergy, de exemplu, spune că noile sale turbine cu gaz vor putea încorpora CCS prin modernizări viitoare. Iar Meta spune că va contribui la finanțarea instalării echipamentelor CCS la una dintre centralele electrice pe gaze naturale existente ale Entergy din sudul Louisianei, pentru a ajuta la testarea tehnologiei.  

Însă tranziția către gaze naturale curate este o speranță care va dura decenii pentru a fi realizată. Între timp, companiile de utilități din întreaga țară se confruntă cu o provocare mai iminentă și mai practică: cum să satisfacă cererea bruscă de energie cu gigawați mai mult în următorii ani, fără a construi în mod accidental prea multă capacitate. Pentru mulți, adăugarea mai multor centrale electrice pe gaze naturale ar putea părea o soluție sigură. Dar ce se întâmplă dacă explozia cererii de inteligență artificială nu se manifestă?

Perioade de stres

Companiile de inteligență artificială laudă nevoia de centre de date masive, care consumă multă energie. Însă estimările privind cantitatea de energie necesară pentru antrenarea și rularea modelelor de inteligență artificială variază foarte mult. Iar tehnologia continuă să se schimbe, uneori aparent peste noapte. DeepSeek, noul model chinezesc care a debutat în ianuarie, ar putea sau nu să semnaleze un viitor al unei noi IA eficiente din punct de vedere energetic, dar cu siguranță ridică posibilitatea ca astfel de progrese să fie posibile. Poate vom găsi modalități de a utiliza hardware mult mai eficient din punct de vedere energetic. Sau poate că revoluția inteligenței artificiale se va epuiza și multe dintre centrele de date masive de care companiile cred că vor avea nevoie nu vor fi niciodată construite. Există deja semne că prea multe au fost construite în China şi indicii că ar putea începe să se întâmple în SUA. 

În ciuda incertitudinii, furnizorii de energie electrică au sarcina de a elabora planuri pe termen lung pentru investiții, pentru a satisface cererea preconizată. O capacitate prea mică și clienții lor se confruntă cu pene de curent; o capacitate prea mare și acești clienți se confruntă cu facturi de energie electrică exorbitante pentru a finanța investițiile în energie electrică care nu este necesară.

Ar putea exista însă o modalitate de a reduce riscul supraîncărcării energiei electrice pe bază de gaze naturale. În medie, există multă energie disponibilă în toată țara și în majoritatea rețelelor regionale. Majoritatea companiilor de utilități utilizează de obicei doar aproximativ 53% din capacitatea lor disponibilă în medie pe parcursul anului, potrivit unui studiu. Studiul DukeProblema este că furnizorii de utilități trebuie să fie pregătiți pentru puținele ore în care cererea crește brusc - să zicem, din cauza vremii severe de iarnă sau a unui val de căldură de vară.

Cererea tot mai mare din partea centrelor de date bazate pe inteligență artificială îi determină pe mulți furnizori de energie să planifice noi capacități pentru a se asigura că au suficient din ceea ce Tyler Norris, un membru al Școlii de Mediu Nicholas din cadrul Universității Duke, și colegii săi numesc „marjă de producție”, pentru a face față oricăror vârfuri ale cererii. Însă, după ce au analizat datele din sistemele energetice din întreaga țară, Norris și coautorii săi au descoperit că, dacă instalațiile mari de inteligență artificială își reduc consumul de energie electrică în timpul orelor de vârf de cerere, multe rețele regionale de energie electrică ar putea gestiona acești clienți bazați pe inteligență artificială fără a adăuga o nouă capacitate de generare.

Chiar și un nivel moderat de flexibilitate ar face o diferență enormă. Cercetătorii de la Duke estimează că, dacă centrele de date își reduc consumul de energie electrică cu aproximativ jumătate pentru doar câteva ore pe parcursul anului, acest lucru va permite companiilor de utilități să gestioneze o cerere nouă de aproximativ 76 de gigawați. Aceasta înseamnă că furnizorii de energie electrică ar putea absorbi efectiv cei aproximativ 65 de gigawați suplimentari de care, conform unor predicții, centrele de date vor avea nevoie probabil până în 2029.

„Presupunerea predominantă este că centrele de date sunt inflexibile”, spune Norris. Adică, trebuie să funcționeze la putere maximă tot timpul. Însă Norris spune că centrele de date bazate pe inteligență artificială, în special cele care antrenează modele de fundație mari (cum ar fi unitatea Meta din Richland Parish), pot evita funcționarea la capacitate maximă sau își pot muta sarcinile de calcul către alte centre de date din țară - sau chiar își pot crește propria putere de rezervă - în perioadele în care o rețea este sub presiune.

Flexibilitatea sporită ar putea permite companiilor să pună în funcțiune centrele de date bazate pe inteligență artificială mai rapid, fără a aștepta noi centrale electrice și modernizări ale liniilor de transmisie - a căror aprobare și construire poate dura ani de zile. De asemenea, Norris a remarcat... mărturie în fața Congresului SUA la începutul lunii martie, să ofere cel puțin o pauză pe termen scurt de la graba de a construi mai multă energie pe bază de gaze naturale, dând timp companiilor de utilități să dezvolte și să planifice tehnologii mai curate, cum ar fi energia nucleară avansată și energia geotermală îmbunătățită. Aceasta ar putea, a mărturisit el, să prevină „o supra-construcție grăbită a infrastructurii de gaze naturale”.

Companiile de inteligență artificială și-au exprimat un anumit interes în ceea ce privește capacitatea lor de a adapta cererea de energie. Dar există încă o mulțime de întrebări tehnologice cu privire la modul în care se poate realiza acest lucru. La sfârșitul anului trecut, EPRI (Institutul de Cercetare a Energiei Electrice), un grup non-profit de cercetare și dezvoltare, a început o colaborare de trei ani cu furnizorii de energie electrică, operatorii de rețea și companii de inteligență artificială, inclusiv Meta și Google, pentru a descoperi acest lucru. „Potențialul este foarte mare”, spune David Porter, vicepreședintele EPRI care conduce proiectul, dar trebuie să demonstrăm că funcționează „dincolo de ceva simplu pe o foaie de hârtie sau pe ecranul unui computer”.

Porter estimează că există de obicei 80 până la 90 de ore pe an în care o rețea locală este sub presiune și ar fi util pentru un centru de date să își reducă consumul de energie. Însă, spune el, centrele de date bazate pe inteligență artificială trebuie să înțeleagă cum să reducă consumul în aceste momente, iar operatorii de rețea trebuie să învețe cum să scadă brusc și apoi să adauge înapoi sute de megawați de electricitate fără a-și perturba sistemele. „Mai sunt multe de făcut pentru ca funcționarea continuă a centrelor de date și a rețelei să fie perfectă”, spune el.

Plata facturii

În cele din urmă, pentru a face centrele de date bazate pe inteligență artificială mai flexibile în ceea ce privește necesarul de energie, va fi nevoie de mai mult decât o soluție tehnologică. Va fi necesară o schimbare în modul în care companiile de inteligență artificială lucrează cu utilitățile și comunitățile locale, oferindu-le mai multe informații și perspective asupra nevoilor reale de energie electrică. Și vor fi necesare autorități de reglementare agresive pentru a se asigura că utilitățile evaluează riguros necesarul de energie al centrelor de date, în loc să construiască pur și simplu în mod reflexiv mai multe centrale de gaze naturale.

„Cei mai importanți factori de decizie în domeniul climei din țară în acest moment nu se află la Washington. Se află în capitalele statelor, iar aceștia sunt comisarii de utilități publice”, spune Costa Samaras, directorul Institutului Scott pentru Inovație Energetică din cadrul Universității Carnegie Mellon.

În Louisiana, acești factori de decizie politică sunt oficialii aleși din cadrul Comisiei pentru Servicii Publice din Louisiana, care se așteaptă să se pronunțe la sfârșitul acestui an cu privire la noile centrale de gaze și modernizările rețelei propuse de Entergy. Comisarii LPSC vor decide dacă argumentele lui Entergy privind cerințele energetice uriașe ale centrului de date din Meta și necesitatea de energie electrică 24/7 nu lasă nicio alternativă la gazele naturale. 

În cererea depusă toamna trecută la LPSC, Entergy a declarat că energia pe bază de gaze naturale este esențială pentru a satisface cererea „pe tot parcursul zilei și al nopții”. Combinarea energiei solare cu stocarea în baterii ar putea funcționa „în teorie”, dar ar fi „prohibitiv de costisitoare”. Entergy a exclus, de asemenea, energia nucleară, spunând că ar dura prea mult și ar costa prea mult.

Alții nu sunt mulțumiți de decizia companiei de utilități. În februarie, Alianța pentru Energie Accesibilă, cu sediul în New Orleans, și Uniunea Științificilor Îngrijorați a depus o moțiune Autoritățile de reglementare din Louisiana susținând că Entergy nu a efectuat o evaluare riguroasă a pieței opțiunilor sale, așa cum prevede regulamentul comisiei. O parte a problemei, au spus grupurile, este că Entergy s-a bazat pe „afirmații nefondate” din partea Meta cu privire la nevoile sale de încărcare și la calendarul acesteia.

„Entergy spune că [Meta] are nevoie de energie electrică non-stop”, spune Paul Arbaje, analist pentru programul climatic și energetic de la Union of Concerned Scientists. „Dar ni se cere doar să ne dăm seama ce spune [Entergy]. Autoritățile de reglementare trebuie să pună întrebări dificile și să nu presupună pur și simplu că aceste centre de date trebuie să funcționeze practic la capacitate maximă tot timpul.” Și, sugerează el, dacă compania de utilități „ar fi început să dea greș ipotezelor care uneori sunt considerate de la sine înțelese”, „ar fi găsit alte opțiuni mai curate”.      

Într-un răspuns prin e-mail către Revista Tehnologiei MITEntergy a declarat că a discutat aspectele operaționale ale instalației cu Meta, dar „ca în cazul tuturor clienților, Entergy Louisiana nu va discuta aspecte sensibile în numele clienților săi”. Într-o scrisoare depusă la autoritățile de reglementare ale statului la începutul lunii aprilie, Meta a declarat că înțelegerea de către Entergy a nevoilor sale energetice este, de fapt, corectă.

Moțiunea din februarie a stârnit, de asemenea, îngrijorări cu privire la cine va plăti în cele din urmă pentru noile centrale de gaz. Entergy spune că Meta a semnat un contract de furnizare a energiei electrice pe 15 ani, menit să ajute la acoperirea costurilor de construire și funcționare a centralelor electrice, dar nu a răspuns solicitărilor din partea... Revista Tehnologiei MIT pentru mai multe detalii despre acord, inclusiv ce se întâmplă dacă Meta dorește să rezilieze contractul înainte de termen.

Meta referit Revista Tehnologiei MITîntrebările despre contractul cu Entergy, dar spune că politica sa este de a acoperi costul integral pe care îl suportă utilitățile pentru a deservi centrele sale de date, inclusiv modernizările rețelei. De asemenea, spune că cheltuiește peste 14.200 de milioane de lire sterline pentru a sprijini centrele de date din parohia Richland cu infrastructură nouă, inclusiv drumuri și sisteme de apă. 

Nu toată lumea este convinsă. Alianța pentru Energie Accesibilă, care lucrează în numele locuitorilor din Louisiana, spune că investițiile mari în noi turbine cu gaz ar putea însemna creșteri viitoare ale tarifelor, într-un stat în care locuitorii au deja... facturi mari la electricitate și suferă de una dintre cele mai nesigure rețele electrice din țarăO preocupare deosebită este ce se întâmplă după cei 15 ani.

„Cea mai mare preocupare a noastră pe termen lung este că, în 15 ani, plătitorii de tarife rezidențiale [și] întreprinderile mici din Louisiana vor rămâne în sarcina a trei mari producători de gaze”, spune Logan Burke, directorul executiv al alianței.

Într-adevăr, consumatorii din întreaga țară au motive întemeiate să se teamă că facturile lor la electricitate vor crește, deoarece companiile de utilități încearcă să satisfacă cererea crescută din partea centrelor de date bazate pe inteligență artificială prin construirea de noi capacități de generare. Într-un lucrare publicată în martieCercetătorii de la Facultatea de Drept Harvard au susținut că utilitățile „obligă acum publicul să plătească pentru infrastructura concepută pentru a aproviziona un număr mic de corporații extrem de bogate”.

Autorii de la Harvard scriu: „Companie de utilități le spune [comisiilor de utilități publice] ceea ce vor să audă: că acordurile pentru Big Tech izolează costurile energiei din centrele de date de facturile altor plătitori de tarife și nu vor crește prețurile la energie ale consumatorilor.” Însă complexitatea datelor de plată ale utilităților și lipsa de transparență în contabilitate, spun ei, fac verificarea acestei afirmații „aproape imposibilă”.

Explozia centrelor de date bazate pe inteligență artificială face din marile companii tehnologice un jucător important în infrastructura energetică și în viitorul electricității, într-un mod de neimaginat cu doar câțiva ani în urmă. În cel mai bun caz, companiile de inteligență artificială ar putea facilita considerabil trecerea la o energie mai curată, acționând ca clienți fiabili și bine plătiți, care oferă finanțare pe care utilitățile o pot folosi pentru a investi într-o rețea electrică mai robustă și mai flexibilă. Această schimbare se poate produce fără a-i împovăra pe alți clienți de energie electrică cu riscuri și costuri suplimentare. Dar va fi nevoie de companii de inteligență artificială dedicate acestei viziuni. Și va fi nevoie de autorități de reglementare de stat care pun întrebări dificile și nu se lasă duși de potențialele investiții oferite de companiile de inteligență artificială.

Centrele de date cu inteligență artificială, precum cel din parohia Richland, ar putea fi, de fapt, un avantaj economic uriaș, oferind noi locuri de muncă, însă locuitorii merită transparență și contribuție la negocieri. La urma urmei, aceasta este o infrastructură publică. Meta poate veni și pleca, dar locuitorii din Louisiana vor trebui să trăiască cu – și, eventual, să plătească pentru – schimbările din deceniile următoare.