Жасанды интеллект (ЖИ) сегменті энергияны тұтынуға көбірек әсер етеді. ЖИ дамуымен өндіруші және желілік қуатқа деген қажеттілік артады. ЖИ енгізудің маңызды құрамдас бөлігі – жеткізілім тұрақтылығы төмен, ал ең дұрысы – атом энергетикасы қамтамасыз ететін көміртексіз электр энергиясы. Халықаралық энергетикалық агенттігінің (ХЭА) «Энергетика және жасанды интеллект» баяндамасы осы туралы.
Қазіргі технологиялық жағдайда ақпаратты машиналық өңдеу энергияны пайдаланумен байланысты. Сонымен, физикалық тұрғыдан 1 немесе 0 – бұл энергияның өтуі немесе өтпеуі. Машиналық оқыту принциптері де энергиямен байланысты. Мысалы, машиналық оқыту саласындағы іргелі жаңалықтары мен өнертабыстары үшін Нобель сыйлығының алған Хопфилд жүйесінде анықтамалық мәндер энергияның ең төменгі көрсеткіші — «алқапты» алу үшін бағдарламаланады. Оқыту кезінде жүйе осыған ұмтылады.
Қазіргі уақытта техникалық жетістіктер есептеу шығындарының төмендеуімен және деректердің үлкен массивтерінің қол жетімділігімен бірге жасанды интеллекттің күшті дамуына ықпал етті, ол ғылыми қызметтен өндірістік процестерге, күнделікті өмірге, саясатқа, өнерге және энергетикаға әсер ететін салаға айналды.
Баяндамада ЖИ-нің жалпы жүктемедегі үлесін анықтау проблемалы болып табылады, өйткені деректерді өңдеу орталықтары (ДӨО) тек ЖИ-мен жұмыс жасаумен ғана айналыспайды. Екінші жағынан, ЖИ-мен тек ДӨО жұмыс істемейді. Қалай болғанда да, баяндамада «ДӨО» термині қолданылады.
ХЭА мәліметтері бойынша, 2024 жылы ДӨО әлемдік электр энергиясын тұтынудың шамамен 1,5%-i — 415 ТВт·сағ құрады ДӨО сегментіндегі ең үлкен үлесті АҚШ (45%), екінші орынды Қытай (25%), үшінші орынды Еуропа (15%) иеленді.
Орташа алғанда, ДӨО-ның электр энергиясын тұтынуының өсуі 2005 жылдан 2015 жылға дейінгі кезеңде жылына 3%-дан 2015 жылдан 2024 жылға дейінгі кезеңде 10%-ға дейін жеделдеді. 2017 жылдан бастап әлемде ДӨО-ның электр энергиясын тұтынуы жылына орта есеппен 12%-ға өседі. Бұл жалпы электр энергиясын тұтынудың өсуінен төрт есе жылдам. Қытайда 2015-2024 жылдар аралығында орташа жылдық өсім 15%-ды, АҚШ-та 12%-ды құрады.
Экономиканың әртүрлі секторларында энергия тұтыну өсетін дамушы елдерде ДӨО жалпы өсімнің шамамен 5%-ын қамтамасыз етеді. Энергия тұтыну ұзақ уақыт бойы өзгеріссіз қалған елдерде ДӨО өсімнің шамамен 20%-ын қамтамасыз етеді.
Алайда, жаһандық деңгейде ДӨО сегменті электр энергиясының ең жылдам өсіп келе жатқан тұтынушысы емес екенін атап өткен жөн. ХЭА бағалауы бойынша, бұл сегмент ауыр өнеркәсіптен және басқа салалардан, тұрмыстық техника, үй-жайларды салқындату, үй-жайлар мен суды жылыту сегменттерінен және электр көлігінен төмен. Дегенмен, жергілікті деңгейде ДӨО қосылымдары генераторлық қуаттың жеткіліктілігіне және желілердің өткізу қабілеттілігіне байланысты проблемалар тудыруы мүмкін.
ХЭА 2030 жылға қарай ДӨО-ның энергия тұтынуын болжаудың төрт сценарийін ұсынды. Негізгі сценарийде электр энергиясын тұтыну қазіргі деңгейден екі еседен астам артып, 945 ТВт·сағ құрайды. Баяндамада атап өтілгендей, бұл Жапонияның қазіргі қуат тұтынуынан сәл артығырақ.
«Ұшу» сценарийінде электр энергиясын тұтыну 2030 жылға қарай 1260 ТВт·сағ-тан асады. «Жоғары тиімділік» сценарийінде энергияны үнемдеудің арқасында тұтыну 2030 жылға қарай шамамен 800 ТВт·сағ құрайды. «Қарсы жел» сценарийінде — шамамен 670 ТВт·сағ. ХЭА сарапшылары 2035 жылға дейін болжам жасады, бірақ белгісіздік соншалықты үлкен болып шықты, сценарийге байланысты бағалаулар 700 ТВт·сағ-тан 1720 ТВт·сағ-қа дейін өзгереді.
Жасанды интеллектті қолданатын салалар өндіріс процестерін жақсарту арқылы энергия тұтынуды азайтады. «Болашақ өнеркәсіпті цифрландыру және автоматтандыру үздіксіз өсетін болады; жасанды интеллектті өндіріске біріктіруде көшбасшылықты алатын елдер мен компаниялар алға шығады. ЖИ қолдану өнімнің дамуын тездетеді, шығындарды азайтады және олардың сапасын арттырады. Өнеркәсіптегі процестерді оңтайландыру үшін жасанды интеллектті кеңінен енгізу Мексиканың жалпы ағымдағы энергия тұтынуынан асып түсетін энергияны үнемдеуге әкелуі мүмкін», — делінген баяндамада. Біз 2035 жылға қарай шамамен 8 ЭДж (эксаджоуль) құрайтын деңгей туралы айтып отырмыз, яғни 222 ТВт·сағ.
Осылайша, ЖИ қолдану арқылы электр энергиясын үнемдеу электр энергиясына деген қажеттіліктің жалпы өсуін төмендетуі мүмкін, бірақ ішінара ғана. Серверлер мен салқындатқыш жабдықтардың энергия тиімділігін жақсарту ДӨО-ның энергия тұтынуын біршама төмендетеді.
ДӨО-ның әлемдегі электр энергиясына деген сұранысының 30%-ын көмір электр станциялары қанағаттандырады
ДӨО-ны энергия тұтыну деңгейі бойынша металлургиялық зауыттармен, соның ішінде алюминий сияқты энергияны көп қажет ететін зауыттармен салыстыруға болады. Сонымен қатар, ДӨО — бұл электр энергиясын тұтынудың тез дамып келе жатқан және маңызды сегменті. Сондықтан оларды электр қуатымен қалай сенімді қамтамасыз ету керек деген сұрақ туындайды. ДӨО орналастырудың негізгі параметрлері – сенімді қуат көздері, электр энергиясының бәсекеге қабілетті бағасы, желілердің жеткілікті өткізу қабілеті.
Өндіруші қуаттардың жеткілікті көлемі ДӨО салу туралы шешім қабылдау үшін маңызды фактор болып табылады. Баяндамада атап өтілгендей, ДӨО-ның әлемдегі электр энергиясына деген сұранысының 30%-ын көмір электр станциялары қанағаттандырады. Одан кейінгі орындрда жаңартылатын көздерден (27%), газдан (26%) және атом генерациясынан (15%) өндірілетін қуаттар келеді. 2030 жылдан кейін ДӨО-ны энергиямен қамтамасыз етудегі көмір генерациясының үлесі біршама азаяды, газ генерациясының үлесі сол деңгейде қалады, ал жаңартылатын және атом генерациясының үлесі өседі.
Желілер, баяндамада айтылғандай, көптеген аймақтар үшін проблема: «Өндiрушi ұйымдар үшін де, тұтынушылар үшін де, соның ішінде деректердi өңдеу орталықтары үшін де электр желілеріне қосылу көп уақытты қажет етеді және кейбір қиындықтарды тудырады. Экономикасы дамыған елдерде жаңа электр желілерінің құрылысы төрт жылдан сегіз жылға дейін созылуы мүмкін және соңғы үш жылда трансформаторлар мен кабельдер сияқты электр желісінің негізгі компоненттерін жеткізуді күту уақыты екі есеге артты».
Электр энергиясын мүмкіндігінше сенімді жеткізуді қамтамасыз ету және оларды басқару мүмкіндігі технологиялық және энергетикалық компаниялар арасында кооперация құруға әкеледі. Сонымен, АҚШ-та бірнеше ірі деректер орталығының операторлары газ негізінде жаңа қуаттар салатын энергия өндіруші және сату компанияларымен серіктестік туралы жариялады.
Ірі американдық технологиялық компаниялар 2024 жылы атом станцияларымен осындай келісімдер жасады. Сондай-ақ, Oracle компаниясы қыркүйек айында ДӨО үшін қуаты 1 ГВт болатын үш шағын модульдік реакторды пайдалануды жоспарлап отырғанын хабарлады. Қазан айының ортасында Amazon кмпаниясы Energy Northwest-пен АҚШ-тың Вашингтон штатында 960 МВт-қа дейін ұлғайту мүмкіндігі бар 320 МВт төрт жетілдірілген блок салу туралы келіссөздер жүргізді. Технология жеткізушісі — Х-еnergy, оған Amazon да инвестиция салады. Енгізу мерзімі — 2030 жылдардың басы. Сонымен қатар, Amazon компаниясы Dominion Energy-мен 300 МВт блокты салу жобасын әзірлеуде. Содан кейін Google болашақ MMР Kairos Power электр энергиясын сатып алу туралы келісім жасады. 2035 жылға қарай Kairos қуаты 500 МВт парк салуды жоспарлап отыр. Компания Ок-Ридж (Теннесси) тұз балқымаларында Hermes реакторының демоүлгісін жасайды, іске қосу 2027 жылға жоспарланған. Келесі қадам — екі блокты станция салу. «Бүгінгі күнге дейін ДӨО-ны қамтамасыз ету үшін шағын атом генерациясын салу бойынша жарияланған жоспарлар бүкіл әлем бойынша жиынтық қуаты 25 ГВт-қа дейінгі объектілерді салуды көздейді, бірақ бұл жобалардың барлығы дерлік АҚШ-тың үлесіне келеді, дегенмен олар пысықтау мен сенімділіктің әртүрлі кезеңдерінде. Алғашқы жобалар осы онжылдықтың соңына дейін жүзеге асырылады деп күтілуде», – делінген баяндамада.
Көптеген технологиялық компаниялар мен ірі ДӨО операторлары шығарындыларды азайтуға және таза энергияны пайдалануға бағытталған, сондықтан энергияны жаңартылатын көздерден сатып алады, делінген баяндамада. Көбінесе бұл қаржылық келісімдер. Бұл дегеніміз, электр энергиясының физикалық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін басқа көздер — табиғи газ немесе көмір қолданылады. Алайда, кейбір технологиялық компаниялар шығарындыларды нақты азайтуға тырысады. Осылайша, Google және Microsoft төмен көміртекті энергия көздерінен — ГЭС, АЭС, гидротермиялық энергетика қондырғылары және СО2-ны тұту арқылы табиғи газбен жұмыс істейтін электр станцияларынан электр энергиясын жеткізу туралы келісімдерге қол қояды. Мысалы, 2024 жылдың қыркүйегінде Microsoft пен Constellation Energy 20 жылдық келісімшартқа отырды, бұл Three Mile Island АЭС-ның №1 блогын қайта іске қосуды көздейді.
ХЭА баяндамасының авторлары ДӨО-ны атом станцияларымен энергиялық жабдықтау перспективаларын бағалай отырып, қуаты аз атом станцияларына назар аударады. Дегенмен, Three Mile Island-тағы блокты қайта іске қосу туралы ғана емес, сонымен қатар Amazon Web Services пен Talen Energy арасындағы әрқайсысының қуаты 1257 МВт құратын екі блоктан тұратын Susquehanna атом электр станциясына 960 МВт қуатты беру туралы келісімшарт жасасқанын да айта кету керек. Сонымен қатар, мамыр айында Google ЖИ саласындағы жобалар тарапынан энергия тұтынудың күрт өсуіне байланысты Еlementl Power компаниясымен атом энергетикасындағы үш жобада ынтымақтасатыны туралы жариялады. Google жобаларды жүзеге асыру үшін капитал ұсынады. Әрқайсысының қуаты 600 МВт болады деп болжануда, ал МАГАТЭ жіктемесі бойынша олар орташа қуатты жобаларға жатады. Бұл мысалдар басқа елдерді айтпағанда, АҚШ-та ЖИ үшін ДӨО-ын қосу үшін әртүрлі қуатты атом станцияларын пайдалануға болатынын көрсетеді.
Ресейде «ДӨО — АЭС» комбинациясы әлдеқашан пысықталған: 2019 жылдың қыркүйегінде Калинин атом электр станциясының жанында электр энергиясымен қамтамасыз ететін «Калининский» ДӨО пайдалануға берілді. Содан бері «Росатом» өзінің геологиялық таратылған деректер орталықтарының желісін дамытып келеді және қазіргі уақытта ол қуаттылығы бойынша Ресейдегі топ-3-ке кіреді. Сондай-ақ, Мемлекеттік корпорация Ресейде жасанды интеллектті дамытатын ұйымдармен ынтымақтасады.
Сонымен қатар, «Росатом» кез-келген жобаға шағын, орта және үлкен атом станцияларын жобалайды, салады және бейімдейді, олардың барлығы ДӨО-ын энергиямен қамтамасыз етуге қатыса алады. Жинақталған тәжірибенің арқасында ресейлік атомшылар Ресейдегі және шетелдегі әлеуетті клиенттерге әртүрлі қуаттылықтағы атом электр станцияларының көмегімен ДӨО құру және энергиямен қамтамасыз ету бойынша кешенді шешімдер ұсына алады.
Ресейде «ДӨО – АЭС» комбинациясы әлдеқашан пысықталған: 2019 жылдан бастап Калинин атом электр станциясының жанында «Калининский» ДӨО жұмыс істейді
