.png)
Искусственный интеллект (ИИ) оказался жадным до электроэнергии, которая требуется для его работы, а рост спроса на электричество приводит и к росту вредных выбросов в атмосферу. Из-за этого путь технологических гигантов к углеродной нейтральности, которой они обещали достичь, может серьезно растянуться.
Михаил Оверченко
«В 2020 г. мы представили наш проект по нейтрализации углеродных выбросов, который сравнили с полетом на Луну. Это было до взрыва, связанного с искусственным интеллектом», – рассказывал в интервью Bloomberg Green президент Microsoft Брэд Смит. Теперь «во многих отношениях Луна для нас в 5 раз дальше, чем была в 2020 г.», констатирует он, оценивая будущую экспансию искусственного интеллекта и его потребности в электричестве.
ИИ действительно в буквальном смысле пожирает энергию. При обработке запросов с его помощью используется примерно в 10 раз больше электричества, чем при обычном интернет-поиске (2,9 Вт ч у ChatGPT против 0,3 Вт ч у Google), а создание оригинальной музыки, фотографий и видео требует еще больше энергии, говорится в докладе американского Института изучения электроэнергии (EPRI). В мире 5,3 млрд интернет-пользователей, и быстрое внедрение этих новых инструментов может существенно увеличить потребление электроэнергии.
Уже сейчас один дата-центр может потреблять столько электроэнергии, сколько получают от 80 000 до 800 000 домов, указывают эксперты EPRI. И предупреждают: региональные электросети могут не справиться со спросом. Уже в 2023 г. на дата-центры пришлось 4% потребления электричества в США (в том числе из-за колоссального расхода энергии на их охлаждение). В соответствии с несколькими сценариями прогноза EPRI к 2030 г. этот показатель может составлять от 4,6 до 9,1%. В Евросоюзе, по прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), потребление дата-центрами электроэнергии в 2026 г. будет на 30% выше, чем в 2023 г., из-за цифровизации и роста вычислений с использованием ИИ. Ряд стран, в основном относительно более северные (им проще уменьшить затраты на охлаждение серверов), развивают эту отрасль особенно быстро: 20% роста обеспечат всего две страны – Ирландия и Дания, отмечает МЭА.
В целом, по оценке агентства, потребление электроэнергии дата-центрами, ИИ и сектором криптовалют может удвоиться в мире уже к концу 2026 г. Потребление одних только дата-центров превысит 1000 ТВт ч (1 тераватт – 1 млн мегаватт), что сопоставимо с текущим потреблением электроэнергии в Японии, занимающей 5-е место в мире по этому показателю. Это будет примерно 3,5% мирового потребления, оценивает МВФ на основе прогнозов МЭА в базовом сценарии, а в «высоком» это будет более 4% (в «низком» – более 2%).
Сегодня связанные с ИИ приложения используют только 10–20% потребляемого дата-центрами электричества, но их доля быстро растет, пишет EPRI. А МВФ отмечает: «Последствия этой деятельности для климата вне зависимости от социальных и экономических выгод порождают беспокойство». По его подсчетам, выбросы углекислого газа в результате работы дата-центров и использования ими все большего количества электроэнергии к началу 2027 г. могут достичь 450 млн т, или 1,2% мировых (в «высоком» прогнозе).
Источник: Международное энергетическое агентство
Исследование Массачусетского университета в Амхерсте, опубликованное в 2019 г., показало, что обучение одной крупной модели NLP (обработка естественного языка) может привести к выбросу более 284 т углекислого газа, что эквивалентно выбросам пяти автомобилей за время их эксплуатации. В последние годы из-за увеличения количества параметров энергозатраты на обучение моделей выросли в десятки тысяч раз. Следующий этап – сам вывод, который делает модель (режим, в котором ИИ отвечает на запросы). По оценкам Google, на обучение ИИ тратится 40% используемой им энергии, а на вывод – 60%.
Неожиданный стремительный рост спроса на электричество со стороны дата-центров, подпитываемый ИИ, уже превышает доступное предложение во многих регионах мира, делает вывод Bloomberg по результатам интервью с операторами таких центров, провайдеров электроэнергии и топ-менеджерами технологических компаний. По информации оператора дата-центров DataBank, «крупная технологическая компания» арендовала весь ее новый центр в Вирджинии и так спешила начать компьютерные вычисления для ИИ-приложений, что серверы были размещены в помещениях и готовы к работе еще до того, как DataBank запланировала подключение к электросети. «Вот так и обстоят дела с ИИ, – сказал Bloomberg Джеймс Матс, управляющий несколькими объектами DataBank. – Им [работающим с ИИ технологическим компаниям] нужны большие мощности, и, как только таковые у вас появляются, они хотят тут же получить к ним доступ. У ИИ сейчас чек на предъявителя».
Такие действия технологических компаний могут привести к перегрузке энергосистемы, лишить источника стабильной генерации (которую не могут обеспечить ветряные и солнечные электростанции) других потребителей, спровоцировать рост цен и увеличить вредные выбросы. Они могут подорвать планы стран по энергетическому переходу и компаний по сокращению вредных выбросов. В ряде стран, включая Саудовскую Аравию, Ирландию и Малайзию, потребность в электроэнергии, необходимой для работы на полной мощности всех запланированных к строительству дата-центров, превышает доступное предложение возобновляемой энергии, свидетельствует анализ Bloomberg на основе последних имеющихся данных.
По оценке Goldman Sachs, в США потребление электричества дата-центрами вырастет с 3% от совокупного в 2022 г. до 8% в 2030 г., в Великобритании оно за ближайшее десятилетие увеличится в 6 раз: «Такого роста рынка электроэнергии мы не видели целое поколение». Треть атомных станций в США ведет переговоры с крупными технологическими компаниями о продаже им электроэнергии напрямую, писала в начале июля The Wall Street Journal со ссылкой на людей, знакомых с ситуацией. По информации газеты, Amazon Web Services была близка к договоренности с Constellation Energy, крупнейшим владельцем АЭС, о получении энергии одной из них на восточном побережье. А в марте Amazon приобрела за $650 млн в Пенсильвании дата-центр, подключенный к АЭС.
Электроэнергия необходима всем и «большой вопрос, стоит ли ставить [интересы] ИИ и готовых больше платить за нее крупных компаний выше интересов обычных жителей и корпоративных потребителей», говорит Йон Триси, издатель инвестиционного бюллетеня Fuller Treacy Money. Коммунальные компании American Electric Power и Exelon уже попросили Федеральную комиссию по энергетическому регулированию провести слушания по сделке Amazon в Пенсильвании, заявив, что на других потребителей могут быть переложены расходы на $140 млн и что дата-центру «нельзя позволять быть безбилетником», получая выгоду от использования системы передачи электроэнергии, за которую платят другие.
Решение Amazon потратить в ближайшее десятилетие $100 млрд на новые дата-центры для ИИ и облачных вычислений «не включает десятки миллиардов долларов, необходимых для строительства новых АЭС, заниматься которым придется энергетическим компаниям и на которое уйдет много времени», добавляет Триси.
Строительство новых электростанций и дата-центров тоже требует «грязных» расходов – на них, в частности, ссылалась в мае Microsoft, объясняя рост выбросов на 30% по сравнению с 2020 г., когда она поставила цель стать углеродно нейтральной компанией до конца этого десятилетия. В финансовом году, завершившемся в июне, на строительство дата-центров компания планировала потратить $50 млрд, а в текущем финансовом году – еще больше. Для этого ей нужны цемент, сталь, микрочипы, производство которых порождает выбросы углекислого газа (они включаются в так называемую сферу охвата 3 – выбросы по всей цепочке подрядчиков и клиентов компании). Теперь, сказал в интервью Bloomberg Green президент Microsoft Брэд Смит, чтобы достичь поставленной к 2030 г. цели, компании придется очень быстро искать зеленые сталь и бетон (производство которых, включая используемую для него электроэнергию, сопровождается нулевыми нетто-выбросами СО2).
Источник: отчеты компаний, Bloomberg. *Компания Meta, упомянутая на этом графике, признана экстремистской, ее деятельность запрещена в России.
При этом технологические гиганты утверждают, что их собственная деятельность, несмотря на значительное увеличение потребления электричества для ИИ, является углеродно нейтральной, поскольку они получают его из возобновляемых источников. Но и тут к ним возникают вопросы. «Физическая реальность не соответствует этому утверждению», – сказал Bloomberg Green Майкл Гилленуотер, исполнительный директор Института управления парниковыми газами.
Для компенсации своих выбросов компании покупают у производителей возобновляемой энергии сертификаты на нее: правила отчетности позволяют использовать эти инструменты при расчете углеродного следа компании. Однако, как свидетельствуют многочисленные академические работы, эти правила могут вводить в заблуждение относительно реальных масштабов сокращения выбросов СО2. Бизнес-школа Эдинбургского университета даже ведет портал, где собирает такие исследования.
Метод, стимулирующий компании приобретать сертификаты на зеленую энергию и с их помощью заявлять о нулевых выбросах при использовании электричества, становится все более популярным, отмечается на портале. Но с ним связаны две проблемы:
«Сбереженные» за счет сертификатов выбросы не говорят о реальном сокращении выбрасываемых в атмосферу вредных веществ. Управление по охране окружающей среды США, правда, утверждало, что полученные от их продажи деньги помогают производителям возобновляемой энергии «компенсировать затраты, гасить долги и снижать проектные риски», но профессор Университета штата Орегон Ким Шихан, начавший рассчитывать Индекс гринвошинга, настаивал: «Компании [с помощью сертификатов] показывают, что сокращают выбросы, но совокупные выбросы в окружающую среду не меняются». Такую же позицию несколько лет назад занял Google, переставший пользоваться сертификатами. «Исследования подняли законный вопрос о том, действительно ли они замещают электрогенерацию на ископаемом топливе», – пояснил Майкл Террелл, старший директор по энергетике и климату Google.
Если бы Amazon не использовала эти инструменты, ей пришлось бы признать, что ее выбросы углекислого газа в 2022 г. были на 8,5 млн т больше, чем указанные в отчетности 2,9 млн т. А у Microsoft выбросы были бы на 3,3 млн т больше, чем указанные 288 000 т.
Источник: отчеты компаний, Bloomberg. *Компания Meta, упомянутая на этом графике, признана экстремистской, ее деятельность запрещена в России.
МЭА полагает, что обновленные нормативные акты и технологические усовершенствования, в том числе в сфере энергоэффективности, будут иметь решающее значение для сдерживания резкого роста потребления энергии центрами обработки данных. МВФ предлагает ввести целевой налог $0,032 за 1 кВт ч на использование ими электроэнергии или $0,052 с учетом затрат на загрязнение воздуха. Это может принести до $18 млрд в год.
К тому же ИИ-приложения могут найти способ использовать энергию более разумно и эффективно, что будет способствовать снижению спроса на нее, отмечает МВФ. Аналогичного мнения придерживается сооснователь Microsoft Билл Гейтс, который много инвестирует в технологии зеленой энергетики. ИИ сам решит порождаемую им проблему, найдя способы ограничить потребление электричества и вредные выбросы в атмосферу, сказал он в июне на энергетической конференции Breakthrough Energy Summit.
Дата-центры увеличат потребление электричества в мире на 2–6%, заявил Гейтс: «Вопрос в том, сможет ли ИИ обеспечить более чем 6%-ное сокращение. Ответ – безусловно. Технологические компании – это те люди, которые готовы платить за это и помогать создавать зеленые энергетические мощности».
