В последние недели миллионы людей не ездят на работу – только в Украине около трех миллионов работают дистанционно. Но при этом количество энергии, которую они потребляют, лишь возросло. Два часа видеоконференции по энергозатратам можно приравнять к пяти километрам на поезде. Причиной является инфраструктура современных технологий – «облака». Их спрос на энергию продолжает расти, и это может поставить преграды на пути распространения «зеленой» энергетики.
Сегодня особенно популярна тема нейросетей (их еще называют искусственным интеллектом), которые позволяют быстро классифицировать объекты и искать похожие элементы в больших массивах данных. Чтобы нейросеть могла работать, ее необходимо тренировать, про этот процесс можно прочитать «Магия» искусственного интеллекта в автомобилях оказалась кропотливым трудом кенийцев».
Фаза обучения искусственного интеллекта может потреблять больше энергии, чем 10 тысяч автомобилей в день. Вычислительные мощности для обучения и работы нейросети сегодня часто находятся в удаленных дата-центрах («облаках»). Facebook назвала искусственный интеллект ключевой причиной удвоения энергопотребления ее дата-центров.
Удаленные вычислительные мощности стали основой многих технологий – стриминг, распознавания образов и звуков, перевод языков, синхронизация между гаджетами, интернет-хранилища и тому подобное.
Экологию отложили
Еще несколько месяцев назад технологические гиганты соревновались за повышение экологичности своих дата-центров и уменьшения их энергопотребления. Часто публиковались пресс-релизы о переходе на «зеленую» энергию из возобновляемых источников.
Теперь на первый план вышла надежность и доступность. Исполнительный директор Международного энергетического агентства (IEA) Фатих Бирол сказал: «Сегодня мы наблюдаем общество, которое имеет еще большую зависимость от цифровых технологий. Это высвечивает необходимость законодателям осторожнее оценивать доступность гибкости в этих сложных условиях. В экономически напряженные времена, которые придут после кризиса COVID-19, большее значение будет иметь цена, которую общество должно платить для обеспечения доступности».
Обеспечить надежную поставку электричества из возобновляемых источников, а именно солнечных панелей и ветряков, очень дорого. При этом потребление одной стойки с серверами может равняться потреблению 50 электромобилей Tesla.
Проблем добавляет то, что потребление энергии цифровой инфраструктурой непрозрачное. Ведь гигантские дата-центы соединены тысячами километров проводов с меньшими дата-центрами. Территории стран заставлены вышками мобильной связи.
Еще несколько десятилетий назад глобальное потребление цифровой инфраструктуры было незаметно, но сегодня это около 2000 тераватт·часов в год, или 1% мирового энергопотребления. Это почти в 100 раз больше, чем пять миллионов электромобилей потребляют за год.
Возникает странный факт: ваш смартфон потребляет больше энергии, чем холодильник. А малейшая транзакция в криптовалюте Bitcoin нуждается в стольком количестве электричества, сколько потребляет средний дом за месяц – около 200 кВт. Это в 20 тысяч раз больше, чем на одну транзакцию системы Visa, которая требует 0,01 кВт (10 Вт). И это оценка многолетней давности – с тех времен цифровая инфраструктура стала значительно более развитой, вместе с чем увеличилось и ее энергопотребление.
Трафик требует больше энергии
Некоторые эксперты говорят, что современные технологии и подходы к сбережению энергии позволили вывести на «плато». Ведь за прошедшее десятилетие объем вычислений выросла более чем в пять раз, но объем потребляемой ЦОДами энергии увеличился за десятилетие всего на 6%. Хотя за период с 2000 по 2005 он вырос вдвое, и прогнозировался двойной рост с 2005 по 2010 годы.
Однако, по данным аналитиков Gartner, после спада в 2019 году расходы на дата-центры вырастут на 3,4%, достигнув в 2020 году $3,865 триллиона. Рост продолжится и в 2021 году со скоростью 3,7%, достигнув $4 триллиона.
Расширение «облаков» означает увеличение их энергопотребления. В 2030 году оно составит в лучшем случае 8%, в худшем – 21% глобального энергопотребления. Такие данные приводит Андерс Андре, который проводил исследования на заказ Huawei.
Распространение Wi-Fi 6, 5G, искусственного интеллекта, виртуальной реальности, видео сверхвысокого качества, интернета вещей и других технологий к концу десятилетия потребует дополнительных 100 тысяч мегаватт электрической мощности.
Что ждет «зеленую» энергию
Технологические гиганты вкладывают деньги в возобновляемые источники генерации, часто полностью выкупая ее энергию на много лет вперед. Но они не отключаются от общей электросети. Полный переход на «зеленую» энергию с круглосуточной доступностью приведет к подорожанию электричества в 400 раз.
Уже сегодня глобальная цифровая инфраструктура потребляет больше энергии, чем дают все мировые солнечные и ветряные фермы.
По оценкам, в течение десятилетия потребление ископаемого топлива цифровой инфраструктурой вырастет на 300%. Но эти оценки создавались до глобальной пандемии коронавируса. Сейчас в IEA выражают волнение, что экономическая рецессия уменьшит финансирование «зеленой» энергетики.
