يواجه الذكاء الاصطناعي تحديات كبيرة في مجال الطاقة، مما يستدعي إعادة التفكير في كيفية إدارة الشبكة الكهربائية في الولايات المتحدة.
السباق المجنون لتوليد الطاقة للذكاء الاصطناعي وإعادة تشكيل الشبكة الكهربائية الأمريكية
ما لم تكن قد وضعت رأسك في الرمال، من المحتمل أنك على دراية بأن الذكاء الاصطناعي لديه مشكلة كبيرة في الطاقة. ومع تسابق شركات الذكاء الاصطناعي لتأمين الطاقة لأسطولها المتزايد من مراكز البيانات، فإن هذه التكنولوجيا تعيد تشكيل الشبكة الكهربائية في الولايات المتحدة.
بعد أكثر من عقد من النمو الثابت، ارتفعت الطلبات على الكهرباء في جميع أنحاء البلاد بنسبة 1.7 في المئة سنويًا منذ عام 2020، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية. وتُعزى هذه الزيادة بشكل أساسي إلى التوسع السريع في مراكز البيانات خلال تلك الفترة.
توقعات مستقبلية
من المرجح أن تتسارع هذه الاتجاهات بناءً على تحليل من S&P Global، الذي قدر أن الطلب على الشبكة من هذه المنشآت سيرتفع بنسبة 22 في المئة بحلول نهاية عام 2025، وأنه قد يتضاعف تقريبًا بحلول عام 2030.
لطالما كانت مراكز البيانات مستهلكة كبيرة للكهرباء، لكن حجم وسرعة بناء الذكاء الاصطناعي وضعتها في فئة مختلفة. وتُجبر شركات المرافق التي تتحمل وطأة هذا التحول على إعادة هيكلة تخطيطها على المدى الطويل استجابةً للزيادة في الطلب.
أفادت شركة Dominion Energy، التي تخدم أكبر سوق لمراكز البيانات في العالم في ولاية فرجينيا، أنها بحلول نهاية العام الماضي، وقعت عقودًا لتزويد مراكز البيانات بما يقرب من 48.5 جيجاوات من الطاقة. وقد دفعها ذلك إلى زيادة خطة إنفاقها الرأسمالي لمدة خمس سنوات بنسبة 30 في المئة تقريبًا إلى 64.7 مليار دولار.
استثمارات جديدة في الطاقة النووية
كما زادت شركة CenterPoint Energy، وهي شركة مرافق رئيسية تخدم منطقة هيوستن، خطتها الرأسمالية لمدة عشر سنوات إلى 65.5 مليار دولار استجابةً للزيادة في الطلب. وتتوقع الآن أن تصل إلى زيادة بنسبة 50 في المئة في الحمل الذروي بحلول عام 2029، قبل عامين من الجدول الزمني المحدد.
يعد وتيرة التغيير واعدة بشكل كبير لإعادة تشكيل مزيج الطاقة في الولايات المتحدة. في توقعات مارس، توقعت إدارة معلومات الطاقة أن إنتاج الغاز الطبيعي قد يرتفع بنسبة 7.3 في المئة بين عامي 2025 و2027 إذا كان الطلب على مراكز البيانات في الجانب الأعلى من التقديرات. كما توقعت أن الانخفاض المستمر في إنتاج الفحم على مدى العقود الماضية سيتباطأ في هذا السيناريو.
لكن في تحول ربما يكون الأكثر لفتًا للنظر، تقوم شركات التكنولوجيا الآن بتمويل سعة جديدة بأنفسها. تشهد الطاقة النووية انتعاشًا كبيرًا حيث تستثمر مقدمو خدمات الذكاء الاصطناعي ومشغلو مراكز البيانات في تطوير مفاعلات جديدة وتوقيع عقود طويلة الأجل مع المحطات القائمة. قد يؤدي هذا النشاط إلى زيادة السعة النووية بنسبة 63 في المئة بحلول عام 2050.
استجابة الشركات الكبرى
كما قامت شركة Meta مؤخرًا بخطوة غير معتادة من خلال تمويل خاص لتوسيع شبكة لويزيانا لتزويد مركز بيانات Hyperion الجديد الخاص بها الذي تبلغ تكلفته 27 مليار دولار. من المتوقع أن يبدأ هذا المرفق العمل في عام 2028، وقد يستهلك في النهاية أكثر من 7 جيجاوات—ما يكفي لتزويد عدة ملايين من المنازل.
لأخذ تأثيرها على الشبكة في الاعتبار، وافقت شركة Meta على دفع تكاليف بناء سبعة محطات جديدة لتوليد الطاقة بالغاز الطبيعي بواسطة شركة Entergy—بالإضافة إلى ثلاث محطات تمت الموافقة عليها بالفعل—فضلاً عن 240 ميلاً من خطوط النقل الجديدة لربط جنوب لويزيانا بشمال لويزيانا وأركنساس وثلاث منشآت جديدة لتخزين البطاريات.
من المحتمل أن تكون هذه الصفقة رد فعل على تزايد الاستياء العام بشأن تأثير مراكز البيانات على أسعار الطاقة. كما يشعر الناس بالقلق بشأن كيفية تأثير الزيادة في الطلب على استقرار الشبكة على المدى الطويل.
حذرت PJM Interconnection، أكبر مشغل للشبكة الكهربائية في الولايات المتحدة، في فبراير من أن البلاد قد تواجه نقصًا في الإمدادات يصل إلى 60 جيجاوات في العقود القادمة، وقد تؤدي السعة المتوترة إلى انقطاع التيار الكهربائي في أقرب وقت بحلول عام 2027.
حلول محتملة
واحدة من الحلول المحتملة هي إمكانية تقليل أحمال مراكز البيانات، وبالتالي استخدام الطاقة، عندما تكون الشبكة تحت الضغط. تعمل شركات المرافق الكبرى بما في ذلك AES وConstellation وNextEra Energy وVistra على ما يُعرف بـ “المصانع الذكية المرنة”.
لكن الفكرة لا تزال تجريبية إلى حد كبير، ومن غير المؤكد ما إذا كانت شركات التكنولوجيا الكبرى ستلتزم طواعية بتقليل نشاطها بشكل منتظم. أخبر مستشار تكنولوجيا المعلومات Heunets رويترز أنه يمكن أن يكلف الشركات حوالي 9000 دولار في الدقيقة عندما تتوقف مراكز البيانات عن العمل.
نظرًا لتعقيدات تلبية كل هذا الطلب الجديد، يتزايد الضغط على مشغلي مراكز البيانات لحل مشكلاتهم الخاصة بالطاقة. على الرغم من اتخاذ موقف داعم بشكل عام تجاه ازدهار الذكاء الاصطناعي، دعا الرئيس ترامب شركات التكنولوجيا لبناء محطات الطاقة الخاصة بها لمراكز البيانات في خطابه عن حالة الاتحاد في فبراير.
وهذا يحدث بالفعل. تقول شركة Cleanview للاستشارات الطاقية إن 46 مركز بيانات بسعة إجمالية تبلغ 56 جيجاوات تخطط لبناء بنية تحتية للطاقة مخصصة. هذه الاتجاهات تؤدي إلى ولادة “شبكة ظل”—نظام طاقة موازٍ يعمل جنبًا إلى جنب مع البنية التحتية العامة للطاقة.
التأثيرات المستقبلية
ومع ذلك، قد يكون لهذا تأثيرات غير مباشرة على بقية المجتمع. على سبيل المثال، بسبب صعوبة إدارة الإنتاج المتغير للطاقة المتجددة، تعتمد معظم المشاريع على مولدات الغاز الطبيعي، مما قد يؤدي إلى زيادة انبعاثات الكربون.
وبسبب صعوبة الحصول على التوربينات الأكثر كفاءة في وقت قصير، تستخدم المنشآت مولدات أكثر تلوثًا. علاوة على ذلك، تتنافس شركات التكنولوجيا الآن مع شركات المرافق للحصول على المعدات. قد يؤدي ذلك إلى زيادة التكاليف التي يتم تحميلها بعد ذلك على المستهلكين.
بشكل عام، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن ازدهار الذكاء الاصطناعي سيعيد تشكيل نظام الطاقة في الولايات المتحدة بشكل جذري. وسرعة سعي الشركات لنشر مرافق جديدة تترك مجالًا ضئيلًا للعمل بشكل مدروس ومستدام.
إن تأثير الذكاء الاصطناعي على الطاقة سيستمر في النمو، مما يتطلب استجابة فورية وفعالة من جميع الأطراف المعنية.
