Цифровой бум: центры обработки данных под давлением экологических требований



Более 230 экологических и общественных организаций обратились к Конгрессу США с призывом приостановить утверждение и строительство новых центров обработки данных. Они настаивают на временном национальном моратории до тех пор, пока федеральные правила не урегулируют вопросы энергопотребления, водопотребления, локального воздействия и выбросов. Этот запрос, инициированный организацией Food & Water Watch, был подписан как национальными, так и местными группами по всей стране.

По мнению этих организаций, быстрый рост искусственного интеллекта (ИИ) и облачных сервисов создает беспрецедентную нагрузку на местные электросети и системы водоснабжения. Они также подчеркивают, что существующие федеральные нормы не учитывают экологические или социальные последствия, связанные с расширением центров обработки данных.

Центры обработки данных ежегодно увеличивают потребление электроэнергии. По оценкам, в 2024 году дата-центры США потребили 183 тераватт-часа (ТВт·ч) электроэнергии, что составило около 4% от общего энергопотребления страны. Некоторые национальные исследования прогнозируют, что к 2030 году эта цифра может вырасти до 426 ТВт·ч, составив от 6,7% до 12% от общего потребления электроэнергии в США, в зависимости от темпов роста.

Мировые дата-центры в 2024 году использовали около 415 ТВт·ч электроэнергии. Аналитики ожидают ежегодного двузначного роста потребления по мере увеличения нагрузок, связанных с ИИ. По средним рыночным сценариям, мощность дата-центров, готовых к ИИ, предположительно будет расти примерно на 33% в год с 2023 по 2030 год. Отраслевые группы заявляют, что к 2030 году глобальная мощность центров обработки данных может превысить 220 гигаватт (ГВт).

Некоторые группы предупреждают, что выбросы CO₂ от дата-центров могут достигнуть 1% от общемировых выбросов к 2030 году. Это сопоставимо с годовыми выбросами целой среднеразмерной промышленно развитой страны. Они отмечают, что темпы роста в этом секторе опережают темпы сокращения выбросов во многих других отраслях.

В своем обращении группы заявили: «Быстрое расширение центров обработки данных по всей территории Соединенных Штатов, обусловленное бумом генеративного искусственного интеллекта (ИИ) и криптовалют, представляет одну из самых серьезных экологических и социальных угроз нашего поколения. Это расширение стремительно увеличивает спрос на энергию, способствует росту загрязнения от ископаемого топлива, истощает водные ресурсы и повышает цены на электроэнергию по всей стране. Все это усугубляет значительные и тревожные последствия, которые ИИ оказывает на общество, включая потерю рабочих мест, социальную нестабильность и экономическую концентрацию».

Ряд энергетических компаний связывает планы по строительству новых электростанций с ростом центров обработки данных. Например, в Вирджинии крупнейшая энергетическая компания и планировщики энергосистем рассматривают дата-центры как ключевую причину для развития новой инфраструктуры. В Луизиане компания Entergy продвигается с планом новой газовой электростанции, которая, как ожидается, будет поддерживать крупный кампус гипермасштабных центров обработки данных. Эти случаи демонстрируют, как энергетические компании теперь рассчитывают мощности новых станций с учетом нагрузок, связанных с ИИ.

Некоторые коммунальные предприятия полагают, что эти расширения могут увеличить местные тарифы на электроэнергию на несколько процентов. Это зависит от того, как распределяются затраты. Регуляторы в различных регионах указывают, что дополнительная нагрузка может увеличить расходы на распределение и передачу электроэнергии, что может привести к росту счетов для домохозяйств. Несколько операторов сетей также сообщают о перегрузках или длительных очередях на подключение к новым источникам энергии. В Северной Вирджинии, Техасе и некоторых частях Тихоокеанского Северо-Запада уже существуют очереди на подсоединение, где проекты центров обработки данных составляют значительную часть ожидающих запросов.

Потребность в воде — еще одна точка конфликта. Многие крупные центры обработки данных используют системы водного охлаждения. Типичный дата-центр с водяным охлаждением может потреблять около 1,9 литра воды на кВт·ч. Более современные или сухие системы охлаждения могут использовать всего 0,2 литра на кВт·ч, но такие конструкции пока не распространены.

Один средний центр обработки данных может использовать около 416 миллионов литров воды в год. Крупные гипермасштабные объекты могут потреблять несколько миллиардов литров ежегодно, а в некоторых случаях — и больше. Глобальные оценки предполагают, что к 2030 году центры обработки данных могут использовать более триллиона литров воды в год, если рост сохранится. Эти потребности вызвали сопротивление на местном уровне. В некоторых частях Аризоны, Калифорнии и Джорджии местные сообщества выразили обеспокоенность по поводу использования воды в периоды засухи. В ряде случаев местные органы власти приостановили или ограничили утверждение новых дата-центров. Один такой кампус может потреблять больше воды в год, чем некоторые небольшие города.

В то время как группы гражданского общества добиваются ограничений на строительство новых центров обработки данных, Белый дом также готовит указ, который изменит политику в отношении ИИ по всей стране, как сообщает CNN. Президент Дональд Трамп заявил, что планирует издать указ, который помешает штатам создавать собственные правила регулирования ИИ.

Администрация стремится создать единый национальный стандарт для ИИ, чтобы компаниям не приходилось иметь дело с различными государственными нормативами. Проекты плана указывают, что указ может предписать федеральным агентствам оспаривать законы штатов об ИИ — через судебные иски или ограничение финансирования, если эти законы противоречат федеральной политике. Сторонники утверждают, что единое национальное регулирование может помочь американским компаниям конкурировать на мировом рынке и снизить затраты на соблюдение норм. Однако лидеры штатов и группы по защите прав потребителей утверждают обратное. Они заявляют, что штаты имеют законное право принимать собственные правила в отношении конфиденциальности, безопасности и использования данных. Некоторые губернаторы настаивают, что исполнительный указ не может отменить законы штатов без одобрения Конгресса. Например, законодатели Миннесоты продолжают разрабатывать собственные законопроекты об ИИ, сфокусированные на борьбе с дипфейками и на вопросах безопасности детей.

Эти дебаты добавляют еще один уровень сложности к проблеме центров обработки данных. Системы ИИ требуют огромной вычислительной мощности. Если ИИ продолжит быстро развиваться, аналитики ожидают еще большего давления на местные электросети и системы водоснабжения. Правозащитные группы заявляют, что это делает федеральное регулирование еще более насущным.

США находятся в процессе масштабного строительства гипермасштабных и оптимизированных для ИИ центров обработки данных. Отраслевые аналитики сообщают, что сотни новых гипермасштабных объектов запланированы или уже строятся к 2030 году. Многие из этих кампусов специально разработаны для обучения ИИ и рабочих нагрузок по выводу.

Крупные облачные компании и компании социальных сетей резко увеличили капиталовложения для поддержки этого строительства. Объединенные расходы Amazon, Google, Microsoft, Meta и других крупных платформ на чипы для ИИ, центры обработки данных и модернизацию сетей достигли сотен миллиардов долларов в год в середине 2020-х годов. Эти уровни расходов показывают, насколько быстро растет спрос.

Некоторые эксперты отслеживают, как со временем менялись потребности крупных технологических компаний. Например, один крупный облачный провайдер сообщил, что за последние десять лет потребление электроэнергии его центрами обработки данных более чем удвоилось. Этот рост произошел по мере расширения его глобального присутствия, что дает представление о том, как долгосрочные тенденции приводят к текущему давлению на инфраструктуру. ИИ также добавляет новые уровни спроса. Обучение одной крупной модели ИИ может использовать миллионы киловатт-часов электроэнергии. Эксплуатация популярного чат-бота может требовать многих мегаватт-часов в день, особенно в часы пик трафика. Исследования показывают, что обработка миллиарда запросов ИИ потребляет столько же электроэнергии, сколько обеспечивает электричеством десятки тысяч домов в США в течение дня. Это варьируется в зависимости от размера и эффективности модели.

Местные органы власти действовали быстрее федеральных агентств в ответ на общественные опасения. Более 100 округов и городов с 2023 года приняли временные моратории, ограничения зонирования или новые экологические правила. Примеры включают части Джорджии, Орегона, Аризоны и Вирджинии, где сообщества планируют оценивать воздействие на энергию и воду перед утверждением новых проектов.

Правозащитные группы также утверждают, что федеральные стандарты не соответствуют текущей ситуации. В США нет национальных правил энергоэффективности для частных центров обработки данных, а также не требуется подробная, обязательная отчетность по энергии, воде или выбросам для этого сектора. Группы, добивающиеся моратория, заявляют, что Конгресс должен обновить эти политики, прежде чем начнется строительство новых объектов.

Конгресс рассмотрит запрос экологических групп в ближайшие месяцы. Ожидается, что законодатели будут взвешивать экономические выгоды и растущую напряженность вокруг энергии, воды и местных ресурсов. В то же время Белый дом может опубликовать свой указ по ИИ, который может повлиять на то, как штаты и компании устанавливают свои собственные правила.

С учетом быстрого роста ИИ, увеличения потребления электроэнергии и расширения строительства центров обработки данных, обе эти дискуссии, вероятно, продолжатся до 2026 года и далее. Многие эксперты считают, что долгосрочные решения потребуют национальных стандартов, улучшения отчетности и более тесной координации между штатами, коммунальными предприятиями и федеральными агентствами.