فشار هوش مصنوعی بر شبکه‏‏‌های برق

به گفته کارشناسان هوش مصنوعی می‌تواند شبکه برق کشورها را تحت فشار قرار دهد، زیرا تقاضای برق از مراکز داده در دهه آینده به شدت افزایش خواهد یافت، درست زمانی که عرضه برق به دلیل بازنشستگی سریع نیروگاه‌‌‌های زغال‌‌‌سنگ‌سوز با کاهش مواجه می‌شود. مراکز داده در ایالات متحده به تنهایی می‌توانند تا سال ۲۰۳۰ به همان اندازه برق مصرف کنند که برخی از اقتصادهای بزرگ صنعتی تولید می‌کنند، زیرا نه‌تنها از نظر تعدد مصرف‌کنندگان، بلکه از نظر مقیاس نیز تقاضا برای برق افزایش می‌‌‌یابد.

دو شنبه 1404/02/01 21:48 دسته بندی: اخبار انرژی و نیرو کد خبر: 15948

طبق گزارش Mizuho Securities در ماه اوت، مراکز بزرگ رایانه‌‌‌ای که اینترنت و هوش مصنوعی را به طور فزاینده‌‌‌ای تامین می‌کنند، تا سال ۲۰۳۰ به ۴۰۰ تراوات ساعت برق نیاز دارند. بر اساس داده‌‌‌های آژانس بین‌المللی انرژی، این میزان بیش از کل تولید برق بریتانیا در سال ۲۰۲۲ است. این در حالی است که توسعه‌‌‌دهندگان مراکز داده صنعت برق را تحت فشار قرار دادند که نیروگاه‌‌‌های زغال‌‌‌سنگ‌سوز را به عنوان بخشی از برنامه‌ گذار از سوخت‌‌‌های فسیلی بازنشسته کنند. اما لیست انتظار برای تزریق انرژی پاک به شبکه برای جایگزینی با سوخت زغال‌سنگ فرآیندی زمان‌بر است و انرژی‌‌‌های تجدید‌پذیر کمتر قابل اعتماد هستند.

شرکت PJM Interconnection، بزرگ‌ترین اپراتور شبکه برق در ایالات متحده، در ماه ژوئیه هشدار داد که قابلیت اطمینان سیستم برق یک نگرانی رو به رشد در صنعت این کشور است، زیرا تعطیلی نیروگاه‌‌‌های زغال‌‌‌سنگ‌سوز سریع‌‌‌تر از روند تولید برق جدید صورت می‌‌‌پذیرد. شرکت PJM به ۱۳ ایالت عمدتا در منطقه آتلانتیک میانی، از جمله شمال ویرجینیا، بزرگ‌ترین بازار مرکز داده در جهان، خدمات‌رسانی می‌کند. به گفته PJM، منابع تولید برق در مناطق ویرجینیا ناکافی است و سیستم انتقال نیز محدود است و توانایی واردات نیرو از جاهای دیگر را محدود می‌کند.

برقی شدن اقتصاد

علاوه بر مراکز داده، شرایط صنایع تولیدی در ایالات متحده در حال بازگشت به زمان اوج خود است و اقتصاد گسترده‌تر کنونی به سرعت در حال برقی شدن است. قیمت‌های اخیر برای تامین ظرفیت جدید برق شرکت PJMبیش از ۸۰۰‌درصد افزایش یافته است که نتیجه آن افزایش تقاضا و عرضه محدود است. سوزان بولر، سخنگوی PJM می‌‌‌گوید: بازار برق قبلا روند انتقال از سوخت زغال‌‌‌سنگ به گاز را آغاز کرده است. ما می‌‌‌بینیم که این انتقال انرژی صورت پذیرفته، اما چالش‌‌‌های این بخش سریع‌تر از فرآیند‌ گذار به انرژی تجدیدپذیر اتفاق می‌‌‌افتد. بولر گفت: بنابراین ما شاهد یک شکاف بالقوه در صنعت برق هستیم و این چیزی است که بازار نشان می‌دهد.

همچنین این شرکت پیش‌بینی کرده که تقاضای برق تا سال ۲۰۳۹ در منطقه خدماتی ۳۶۹‌هزار مایل مربعی آن تقریبا ۴۰‌درصد افزایش خواهد یافت. در همین حال، ۴۰ گیگاوات تولید برق موجود تا سال ۲۰۳۰ در خطر بازنشستگی قرار دارد که حدود ۲۱‌درصد از ظرفیت نصب شده فعلی PJM است. در حالی که ۲۹۰ گیگاوات پروژه‌‌‌های تجدیدپذیر در انتظار اتصال به شبکه برق منطقه هستند، طبق گفته PJM در واقع در گذشته تنها حدود ۵‌درصد از این پروژه‌‌‌ها ساخته شده‌‌‌اند. بوهلر گفت که حدود ۳۸ گیگاوات انرژی تجدیدپذیر برای اتصال به شبکه تایید شده است و ۷۲ گیگاوات دیگر در سه ماه اول سال ۲۰۲۵ عرضه می‌شود، اما به دلیل چالش‌‌‌هایی که توسعه‌‌‌دهندگان با آن مواجه هستند، پروژه‌‌‌ها با سرعت کافی ساخته نمی‌‌‌شوند. بنجامین فاوک، مدیرعامل موقت آمریکن الکتریک پاور (AEP)، در اوایل ماه گذشته در گزارش سود سه ماه دوم شرکت به سرمایه‌گذاران گفت، AEP یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های برق در ایالات متحده، تعهداتی برای بیش از ۱۵ گیگاوات تقاضا از مراکز داده تا پایان دهه دارد.

به گفته فاوک، این سطح تقاضا معادل بیش از ۴۰‌درصد از حداکثر بار الکتریکی ۳۵ گیگاواتی در کل سیستم AEP در پایان سال گذشته است. آمریکن الکتریک پاور به ۵.۶ میلیون مشتری در ۱۱ ایالت در غرب میانه و جنوب خدمات ارائه می‌دهد. فاوک خطاب به سرمایه‌گذاران اظهار کرد: اینها مشتریان جدی هستند که مصمم هستند وارد شبکه شوند و مایلند آنچه برای ورود به شبکه لازم است را از نظر مالی انجام دهند. فاوک در ماه مه به کنگره گزارش داد که تقاضا برای برق در برخی مناطق ایالات متحده در حال حاضر از ظرفیت موجود در شبکه فراتر رفته است. مدیرعامل سابق Xcel Energy گفت که درخواست‌‌‌های مشتریان بزرگ به بیش از دوبرابر اوج تقاضای فعلی در سیستم این شرکت رسیده است. به گفته وی، برنامه‌ریزی و ساخت سیستم فعلی ما بیش از ۱۰۰ سال طول کشیده و یک تغییر اساسی در سرمایه‌گذاری زیرساختی در یک جدول زمانی با شتاب لازم است تا حتی بخشی از تقاضای آینده برق را به شیوه‌‌‌ای قابل اعتماد برآورده کند.

فاوک گفت که انتظار می‌رود هزینه ساخت زیرساخت‌‌‌های جدید برای پاسخگویی به تقاضا در آینده به صدها میلیارد دلار برسد. فاوک در ادامه خاطرنشان کرد: در گذشته، یک مرکز تولیدی بزرگ حدودا به ۱۰۰ مگاوات برق نیاز داشت که معادل حدود ۱۰۰‌هزار خانه بود، اما در حال حاضر یک مرکز داده واحد بین سه تا ۱۵ برابر این مقدار انرژی نیاز دارد. همچنین رابرت بلو مدیرعامل شرکت Dominion Energy می‌‌‌گوید که به طور مرتب درخواست‌‌‌هایی برای پشتیبانی از پردیس‌‌‌های مراکز داده دریافت می‌کند که به چند گیگاوات برق نیاز دارند. این بزرگ‌تر از ظرفیت متوسط یک رآکتور هسته‌‌‌ای در ایالات متحده است.

چالش بزرگ شبکه

یکی از چالش‌‌‌های متعدد در اتصال این نوع تقاضا به شبکه برق کشور این است که تصمیم‌گیری در مورد مسیر دقیق یک خط انتقال و دریافت مجوزهای لازم و ساخت آن می‌تواند تا یک دهه به طول بینجامد. شرکت‌های برق راه‌‌‌حل‌‌‌هایی را در ماه ژوئن به کنگره ارائه دادند. در نتیجه آن، شرکت‌های فناوری که در حال ساخت مراکز داده هستند، به‌‌‌جای انتظار برای دسترسی به شبکه، به‌‌‌طور فزاینده‌‌‌ای به دنبال اتصال مستقیم تاسیسات خود به منابع بزرگ انرژی، مانند نیروگاه‌‌‌های هسته‌‌‌ای هستند. اما این رویکرد در حال حاضر با مناقشه مواجه است.

خدمات وب آمازون یک پردیس مرکز داده در ماه مارس از Talen Energy خریداری کرد. مبلغ این قرارداد بالغ بر۶۵۰ میلیون دلار بود که مستقیما از نیروگاه هسته‌‌‌ای Susquehanna در پنسیلوانیا تامین می‌شود. این اتفاق از سوی برخی در این صنعت به عنوان یک توافق مهم در نظر گرفته شد که می‌تواند راه را برای مراکز داده با انرژی هسته‌‌‌ای بیشتر هموار کند. اما AEP این توافق را در برابر کمیسیون تنظیم مقررات انرژی فدرال به چالش کشیده و هشدار داده است که چنین ترتیباتی می‌تواند عرضه در شبکه برق را بیشتر محدود کند.

جو دومینگوئز مدیرعامل شرکت کانستلیشن انرژی در اوایل این ماه به سرمایه‌گذاران خود گفت که اتصال مراکز داده به طور مستقیم به رآکتورهای هسته‌‌‌ای، سریع‌‌‌ترین و مقرون به صرفه‌‌‌ترین راه‌‌‌حل است. این شرکت بزرگ‌ترین مجموعه از نیروگاه‌‌‌های هسته‌‌‌ای در ایالات متحده را اداره می‌کند. دومینگوئز در گزارش ماه اوت گفت: این تصور که شما می‌توانید در بخشی از شبکه خود برق کافی برای تامین انرژی یک مرکز داده گیگاواتی جمع‌‌‌آوری کنید، برای من صراحتا خنده‌‌‌دار است.

مدیران شرکت‌های برق ایالات متحده هشدار جدی داده‌‌‌اند که ‌برآورده نکردن تقاضای فزاینده از مراکز داده می‌تواند کل اقتصاد ایالات متحده را تحت‌تاثیر قرار دهد. پتر اسکانتزه، معاون توسعه زیرساخت در واحد انرژی‌‌‌های تجدیدپذیرNextEra Energy، می‌‌‌گوید ما به این راحتی نمی‌توانیم کسب‌و‌کار اصلی برخی از بزرگ‌ترین شرکت‌های برق کشور را توسعه دهیم. مخاطرات در این خصوص واقعا بسیار زیاد است، زیرا این یک محیط جدید است و ما باید این مساله را به درستی مدیریت کنیم.