كيف يُحدث الذكاء الاصطناعي فوضى في أنظمة الطاقة العالمية؟

نشر موقع "بلومبيرغ" تقريرًا قال فيه إن ظهور الذكاء الاصطناعي الآن قد أدى إلى زيادة الطلب على مراكز بيانات أكبر، ما يؤدي إلى تغيير المشهد بشكل أكبر ويزيد من الضغط على شبكات الطاقة في المنطقة.

وأوضح الموقع، في تقريره الذي ترجمته "عربي21"، أنه وفقًا لمقابلات مع مشغلي مراكز البيانات ومزودي الطاقة والمديرين التنفيذيين في مجال التكنولوجيا، فإن الزيادة الكبيرة في الطلب على الكهرباء من مراكز البيانات تفوق الآن إمدادات الطاقة المتاحة في أجزاء كثيرة من العالم. وتؤدي هذه الديناميكية إلى انتظار الشركات لسنوات طويلة للوصول إلى الشبكة، فضلاً عن المخاوف المتزايدة من انقطاع التيار الكهربائي وارتفاع الأسعار بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في أسواق مراكز البيانات الأكثر كثافة.

وأضاف الموقع أن الزيادة الهائلة في الطلب على الطاقة الناجمة عن نهج النمو في وادي السيليكون الذي يعتمد على النمو بكل التكاليف في مجال الذكاء الاصطناعي تهدد بقلب خطط التحول في الطاقة في دول بأكملها وأهداف الطاقة النظيفة لشركات التكنولوجيا التي تبلغ قيمتها تريليون دولار. ففي بعض البلدان؛ بما في ذلك السعودية وإيرلندا وماليزيا، تتجاوز الطاقة اللازمة لتشغيل جميع مراكز البيانات التي تخطط لبنائها بكامل طاقتها الإمدادات المتاحة من الطاقة المتجددة، وفقًا لتحليل بلومبيرغ لأحدث البيانات المتاحة.


وبحسب أحد التقديرات الرسمية، فإن السويد يمكن أن تشهد تضاعف الطلب على الطاقة من مراكز البيانات تقريبًا على مدار هذا العقد، ثم سيتضاعف مرة أخرى بحلول سنة 2040. وفي المملكة المتحدة، فإنه من المتوقع أن يستهلك الذكاء الاصطناعي 500 بالمائة من الطاقة خلال العقد القادم. وفي الولايات المتحدة؛ من المتوقع أن تستهلك مراكز البيانات 8 بالمائة من إجمالي الطاقة بحلول سنة 2030، بعد أن كانت 3 بالمائة في سنة 2022، وفقًا لـ "غولدمان ساكس"، الذي وصف ذلك بأنه "نوع من النمو في الطاقة الكهربائية لم يشهده جيل كامل".

وعلى الصعيد العالمي، هناك أكثر من 7000 مركز بيانات تم إنشاؤها أو في مراحل مختلفة من التطوير، مقارنة بـ 3600 مركز في سنة 2015.

وأفاد الموقع بأن مراكز البيانات هذه لديها القدرة على استهلاك ما مجموعه 508 تيراواط/ ساعة من الكهرباء سنويًا إذا تم تشغيلها باستمرار. وهذا أكبر من إجمالي إنتاج الكهرباء السنوي لإيطاليا أو أستراليا.

ولفت الموقع إلى أنه من المتوقع أن يصل الاستهلاك العالمي للطاقة، بحلول سنة 2034، من قبل مراكز البيانات إلى 1,580 تيراواط ساعة، أي ما يعادل استهلاك الهند بأكملها.

وذكر الموقع أن هذه مجرد تقديرات ولا تزال هناك درجة عالية من عدم اليقين حول كيفية سير جنون الذكاء الاصطناعي الحالي. وهناك أيضًا فرق بين التوقعات الخاصة بكمية الكهرباء التي يريدها مطورو مراكز البيانات وكمية التوليد التي يتم بناؤها بالفعل.

وقال الموقع إنه بينما تسارع شركات التكنولوجيا إلى الإشارة إلى أن مراكز البيانات تمثل أقل من 2 بالمائة من الاستخدام العالمي للطاقة حتى مع كل هذا التوسع؛ فإن تقريرًا صدر في نيسان/ أبريل من "غولدمان ساكس" يقدر أن هذا الرقم قد يرتفع إلى 4 بالمائة بحلول نهاية العقد. إن أي زيادة بنسبة مئوية هي زيادة هائلة، نظرًا لأن الطلب الإجمالي على الكهرباء ظل ثابتًا تقريبًا لسنوات؛ إن لم يكن قد انخفض في بعض المناطق.


وأفاد الموقع بأنه من المتوقع أن ينمو الطلب على الطاقة، في الولايات المتحدة، بنسبة 40 بالمائة خلال العقدين المقبلين، مقارنةً بنمو 9 بالمائة فقط على مدى السنوات العشرين الماضية، وفقًا لجون كيتشوم، الرئيس التنفيذي لشركة نكست إيرا إنيرجي.

ونقل الموقع عن كيتشوم قوله إن مراكز البيانات هي السبب الأكبر في طفرة الطلب هذه، مشيرًا إلى الكهرباء والتصنيع كعوامل أخرى. وردًا على سؤال حول سبب استنزاف مراكز البيانات للكثير من الطاقة فجأة، كانت إجابته صريحة: "إنه الذكاء الاصطناعي"، مشيرًا إلى احتياجات الطاقة لتدريب النماذج، وكذلك عملية الاستدلال التي يستخلص من خلالها الذكاء الاصطناعي استنتاجات من البيانات التي لم يرها من قبل. مضيفًا: "إنها تستهلك من 10 إلى 15 ضعف كمية الكهرباء"؛ حيث تستهلك مراكز البيانات كهرباء إجمالًا أكثر من معظم الدول. فهناك 16 دولة فقط؛ بما في ذلك الولايات المتحدة والصين، تستهلك أكثر من ذلك.

وبحسب الموقع؛ فقد أعلن أكبر مزودي الخدمات السحابية، مثل شركة أمازون وشركة مايكروسوفت وشركة غوغل التابعة لشركة ألفابيت، عن أهدافهم لتشغيل مراكز البيانات الخاصة بهم بالكامل على الطاقة النظيفة، وستبدأ أمازون بحلول السنة المقبلة في تطبيق ذلك، بينما تبدأ غوغل ومايكروسوفت في التطبيق بحلول سنة 2030. ويقول ثلاثتهم إنهم يعملون على طرق تكنولوجية لاستخدام طاقة أقل أو موازنة الطلب على الشبكة بشكل أكثر كفاءة. ويمكن أن يشمل ذلك انتزاع المزيد من الكفاءة من الرقائق والخوادم، ووضع المعدات بطرق تتطلب تبريدًا أقل وتحويل الأحمال إلى مناطق مختلفة بناءً على مكان توفر الطاقة، خاصة الطاقة النظيفة.

وذكر الموقع أن بعض قادة التكنولوجيا مثل سام ألتمان، الرئيس التنفيذي لشركة أوبن أيه آي، قالوا إن هناك حاجة إلى طفرة في مجال الطاقة - على الأرجح من الطاقة النووية - للتكيف مع هذه الصورة الجديدة. وتراهن مايكروسوفت وأمازون أيضًا على الطاقة النووية؛ حيث اشترت أمازون مؤخرًا مركز بيانات يعمل بالطاقة النووية في بنسلفانيا، وأشارت إلى أنها مستعدة للمزيد من المراكز. وفي الوقت الحالي، لا يزال الطريق إلى الأمام غير واضح. وقد اعترفت مايكروسوفت مؤخرًا بأن مساعيها في مجال الذكاء الاصطناعي تهدد هدفها الطويل الأمد المتمثل في أن تكون خالية من الكربون بحلول سنة 2030.

وفي الوقت نفسه، قال الرئيس التنفيذي لشركة إنفيديا جنسن هوانغ إن العديد من الدول ستدفع لبناء أنظمة ذكاء اصطناعي "سيادية" خاصة بها للحفاظ على قدرتها التنافسية ومعالجة البيانات محليًا. وقد تعتمد المعركة العالمية من أجل التفوق العالمي للذكاء الاصطناعي على الدول التي لديها ما يكفي من مراكز البيانات والطاقة لدعم التكنولوجيا.


عواصم مراكز البيانات في العالم
وقال الموقع إنه على مدى السنوات الخمس الماضية، قامت شركة دومينيون للطاقة، وهي شركة الطاقة التي تخدم مقاطعة لودون، المعروفة أيضًا باسم "زقاق مراكز البيانات"، بتوصيل 94 مركز بيانات تستهلك حوالي أربعة جيجاوات من الكهرباء مجتمعة. والآن، تتلقى الشركة طلبات توصيل مراكز البيانات التي تستهلك عدة جيجاوات - ما يكفي لتشغيل مئات الآلاف من المنازل - يمكن أن يستهلك اثنان أو ثلاثة منها نفس كمية الكهرباء التي تستهلكها جميع المنشآت التي تم توصيلها مجتمعة منذ سنة 2019.

وبين الموقع أن الزيادة في الطلب تسببت في تراكم الطلب. ويتعين على مطوري مراكز البيانات الآن الانتظار لفترة أطول لربط مشاريعهم بالشبكة الكهربائية. وقال رئيس شركة دومينيون إنيرجي فيرجينيا إدوارد باين في مقابلة: "قد يستغرق الأمر سنتين أو أربعة سنوات، وقد يستغرق الأمر أربع سنوات بحسب ما يجب بناؤه".

وأوضح الموقع أن شركة دومينيون تحاول بناء البنية التحتية لدعم ذلك، فخطوط الطاقة الجديدة معلقة على أبراج معدنية ضخمة وتمتد على طول الطرقات وفوق الجداول لتغذية مراكز البيانات الشاهقة بالكهرباء، وتقوم الشركة ببناء مزرعة رياح جديدة كبيرة قبالة الساحل والكثير من مزارع الطاقة الشمسية، ولكن يمكن أن تبقى محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز قيد التشغيل لفترة أطول.

وأضاف الموقع أن فرجينيا ليست وحدها التي تكافح من أجل مواكبة الطلب، ففي غرب لندن، التي تعتبر مستقرًا تاريخيًا لمراكز البيانات، يتعين على المنشآت الجديدة الانتظار حتى سنة 2030 للاتصال بالشبكة، وفقًا لديفيد بلوم، رئيس مجلس إدارة شركة كاو داتا المشغلة لمراكز البيانات. وبالمثل؛ في جنوب السويد - والتي تعد سوقًا قوية لمصادر الطاقة المتجددة - هناك الكثير من الطلبات للاتصال بالشبكة لدرجة أن الشركات قد تضطر إلى الانتظار لسنوات، ومن المتوقع أن تستهلك العديد من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الجديدة في جميع أنحاء الولايات المتحدة 100 ميغاوات لكل منها، وفقًا لتحليل حديث لمورغان ستانلي، ما دفع المحللين إلى التساؤل "كيف سيتم تشغيل جميع مشاريع مراكز البيانات المقترحة في الوقت المناسب"، إن الطلب مرتفع للغاية لدرجة أن شركات التكنولوجيا الكبيرة تخوض حروب مزايدة على مواقع مراكز البيانات مع إمكانية الوصول إلى الطاقة الكهربائية، وفقًا لشركة "نيكست إيرا".

وبحسب علي فرهادي، الرئيس التنفيذي لمعهد ألين للذكاء الاصطناعي، فإن نمو مراكز البيانات قد يصطدم أيضًا بحدود كمية الطاقة التي يمكن نقلها عبر خطوط النقل، مشيرًا إلى صعوبة نقل هذا القدر من الكهرباء حول العالم، ناهيك عن توليدها.

ويقول محللو الطاقة إن مراكز البيانات ستصبح أكثر كفاءة بمرور الوقت، لكنها أيضًا تزداد حجمًا بشكل كبير، فمتوسط حجم مرافق مراكز البيانات في جميع أنحاء العالم يبلغ الآن 412,000 قدم مربعة، بزيادة خمسة أضعاف تقريبًا عما كان عليه في سنة 2010، وفقًا لبيانات شركة "دي سي بايت"، وهي شركة استخبارات السوق.

وبحسب الخبراء فإن الزيادة الكبيرة في الطلب على مراكز البيانات، بالإضافة إلى الاستثمارات الضخمة من شركات الطاقة مثل دومينيون في المحطات الفرعية الجديدة وخطوط النقل وغيرها من البنية التحتية، تزيد أيضًا من احتمالية ارتفاع أسعار الطاقة للعملاء، وعادةً ما يتم توزيع تكلفة بعض التحديثات على عملاء الكهرباء في منطقة بأكملها، وتظهر كبند في فاتورة الكهرباء الشهرية للجميع.
ويقدر بنك غولدمان ساكس أن شركات المرافق العامة الأمريكية ستضطر إلى استثمار ما يقرب من 50 مليار دولار في قدرات توليد الطاقة الجديدة لدعم مراكز البيانات، ووفقًا لباتريك فين، محلل سوق الطاقة لدى شركة وود ماكنزي لاستشارات الطاقة، فإن ذلك سيؤدي إلى رفع أسعار الطاقة لكل من أسعار الجملة وأسعار التجزئة.

وأفاد الموقع بأن التكاليف بما في ذلك تحسينات الشبكة يتم تقسيمها بين كل فئة من فئات العملاء، من السكنية إلى الصناعية، بناءً على التكلفة الفعلية لخدمة كل منها، ونتيجة لذلك، شهد العملاء السكنيون انخفاض حصتهم من تكاليف النقل في السنوات الأخيرة بينما شهدت مراكز البيانات ارتفاعًا في حصتها.

وفي إيرلندا، وهي سوق أخرى مشبعة بشكل كبير، هناك بعض العلامات المبكرة على زيادة الأسعار، فقد اجتذبت أيرلندا، التي تنعم بمناخ معتدل، العديد من مراكز البيانات من مايكروسوفت وأمازون وغيرهما لدرجة أنه من المتوقع أن تستهلك هذه المنشآت ثلث الطاقة في البلاد بحلول سنة 2026، بعد أن كانت تستهلك 18 بالمائة في سنة 2022.

كانت أسعار الطاقة بالجملة في إيرلندا أعلى بمقدار الثلث في المتوسط هذه السنة مقارنة ببقية أوروبا، وتلعب عوامل أخرى دورًا في ذلك، بما في ذلك الموقع الجغرافي للبلاد، دورًا في ذلك، ولكن سارة نولان، كبيرة المصممين في شركة كورنوال إنسايت، قالت إن الطلب المتزايد على مراكز البيانات يمكن أن يساهم في ذلك.


ولإدارة القيود المفروضة على الطاقة، فرض مشغل الكهرباء المملوك للدولة في إيرلندا وقفًا اختياريًا في دبلن في أوائل سنة 2022، ووضع شروطًا لتوصيل مراكز البيانات الجديدة بالشبكة، بما في ذلك تفضيل تلك التي تولد الكهرباء الخاصة بها، وبحسب دونال ترافرز، رئيس قسم التكنولوجيا والمستهلكين وخدمات الأعمال في "آي دي إيه" إيرلندا، وهي الوكالة الحكومية المكلفة بجذب الاستثمار الأجنبي المباشر، فإن المشغل لديه خطط "شاملة" لتوسيع الشبكة، ولكن من المتوقع أن تستمر القيود المفروضة على التوصيلات الجديدة الكبيرة ربما حتى سنة 2028.

فيرجينيا القادمة
وأشار الموقع إلى أن رانغو سالغامي عندما ينظر إلى ماليزيا، فإنه يرى فرجينيا القادمة "قيد الإنشاء"، في ولاية جوهور، الواقعة في أقصى جنوب شبه جزيرة ماليزيا، والتي لديها سياسة لتسريع تصاريح مراكز البيانات، والأهم من ذلك أنها على بُعد مسافة قصيرة بالسيارة من سنغافورة، وهي مجمع لمراكز البيانات منذ فترة طويلة، وقد فرضت حظرًا لعدة سنوات على المنشآت الجديدة لإدارة نمو الطاقة في الجزيرة الصغيرة.

وقد أصبحت ضواحي مدينة جوهور باهرو التي كانت في يوم من الأيام قرية صيد هادئة، تتميز الآن بمواقع بناء شاسعة؛ حيث تستثمر كل من مايكروسوفت وأمازون في المنطقة، وكذلك شركة سالغامي، ومجموعة برينستون الرقمية، في مجمع سيديناك للتكنولوجيا، وهو مجمع مترامي الأطراف على بعد حوالي 40 ميلاً جنوب وسط مدينة جوهور باهرو، وتنتشر الرافعات الشاهقة في السماء، ويحتل مركز بيانات الجديد الذي تبلغ طاقته 150 ميجاوات إحدى زوايا المجمع، مقابل منشآت مماثلة من مزودي خدمات آخرين.

ولكن حتى الأسواق الحريصة على تبسيط بناء مراكز البيانات تواجه قيودًا، فما ينقص جوهور، خاصة بالنسبة لصناعة مثل التكنولوجيا المعروفة بتعهداتها المناخية، هو الطاقة المتجددة، تأتي إمدادات الطاقة في سيديناك من شركة تيناغا ناشيونال بيرهاد، التي تستخدم محطات تعمل بالفحم أو الغاز، وبينما تطمح ماليزيا لتعزيز مصادر الطاقة المتجددة، بما في ذلك خطط لبناء مزرعة للطاقة الشمسية بقدرة 500 ميغاوات في جوهور، إلا أنها تعتمد اليوم على الفحم في أكثر من ثلث إنتاجها، لم يتم استخدام معظم سعة مراكز البيانات في ماليزيا حتى الآن، ولكن مع الأخذ في الاعتبار كل ما هو قيد الإنشاء، فإن كمية الكهرباء التي تستخدمها مراكز البيانات فقط ستتجاوز إجمالي إنتاج البلاد من الطاقة المتجددة في سنة 2022.


اندفاع البيانات في جنوب شرق آسيا
أوضح الموقع أنه يوجد في المنطقة 153 مركزًا جديدًا للبيانات يرجح أن يتم بناؤها في المستقبل القريب بقيادة ماليزيا، ما يضيف قدرة محتملة تبلغ 5,419 ميغاوات.

وكما هو الحال في ماليزيا، فقد برزت تكساس كواحدة من أسرع أسواق مراكز البيانات نموًا في الولايات المتحدة، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى الوعد بقصر مدة الانتظار على شبكتها المستقلة، وبحسب بوبي هوليس، نائب رئيس الطاقة في شركة مايكروسوفت، التي تعد أكبر لاعب في تكساس من حيث الميغاوات، فإن مواقع تكساس يمكنها أن تدخل الشبكة في غضون سنة إلى سنتين من بناء مراكز البيانات.

وأضاف هوليس أن تكساس تملك وفرة في الطاقة الشمسية، ومنطقة بانهاندل في الولاية لديها أحد أفضل إمكانيات الوصول إلى طاقة الرياح في العالم، لكن المناخ الأكثر حرارة وإمدادات المياه المتوترة يدفعان مايكروسوفت وغوغل إلى محاولة الاستغناء عن الماء في تبريد مراكز البيانات الخاصة بهم، ومع ذلك، تتطلب الطرق البديلة المزيد من الطاقة.

وفي حين تبدو الطاقة في تكساس وفيرة، إلا أن هناك حدودًا، فبحسب هوليس بدأت الألواح الشمسية وغيرها من المعدات اللازمة للطاقة النظيفة تشهد بعض القيود على الإمدادات، كما حذر مجلس الموثوقية الكهربائية في تكساس مؤخرًا من أنه تقديره لحجم الطلب كان أقل من اللازم في منطقة سان أنطونيو، ما قد يتسبب في حدوث انقطاعات متتالية على مستوى الولاية في المستقبل.

وبالعودة إلى فرجينيا، تتزايد المعارضة لمراكز البيانات، ففي اجتماع للمشرفين في آذار/ مارس في مقاطعة برينس ويليام، فقد تحدث السكان المحبطون ضد تغيير تقسيم المناطق الذي سيسمح ببناء مراكز البيانات على قطعة أرض محددة بارتفاع ضعف ارتفاعها، وقالت إحدى النساء للمسؤولين إن مراكز البيانات تحول حيها الهادئ إلى "كابوس بائس".

وبحسب ربة منزل تدعى راشيل إليس، عمرها 48 سنة، فإن التغيير يعني المزيد من الطلب على الشبكة التي تعاني بالفعل من الضغط، وترى أن الاستمرار في الموافقة على مراكز البيانات دون معرفة التأثيرات الكاملة لمصدر هذه الكهرباء أمر متهور.

وبعد الاستماع إلى عشرات الأشخاص الذين تحدثوا ضد تغيير تقسيم المناطق، فقد صوت المشرفون، وتمت الموافقة على مراكز البيانات الأكبر حجمًا.