الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات والسياسات الجديدة للطلب على الطاقة

لقد قلب الذكاء الاصطناعي المسار المستقر الطويل للطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة. وبعد عقود من النمو الثابت، يواجه المخططون والمنظمون الآن طفرة مدفوعة بمراكز البيانات فائقة الحجم – وهي حرم جامعي ضخم يتطلب مئات الميغاواط. تعمل صدمة الطلب هذه على تسريع الضغط على الجيل الجديد والبنية التحتية للشبكة.

تتصادم هذه الطفرة مع نظام كهربائي مصمم للتوسع البطيء والمتزايد. وتمتد الآن طوابير ربط المولدات لسنوات عديدة، وقد تصل إلى سبعة أعوام في “زقاق مركز البيانات” في فيرجينيا. تواجه مشاريع النقل جداول زمنية طويلة للتصاريح والبناء، في حين تتطلب تصميمات سوق السعة نموًا متوقعًا في الطلب لإنتاج أسعار موثوقة للموردين ومعقولة للعملاء.

تعليق

يفوق الطلب على الكهرباء الآن العرض وإمكانية التوصيل بسرعة لم تشهدها الشبكة من قبل. تدفع المرافق أكثر لشراء الطاقة ونقلها، وتصل هذه التكاليف في النهاية إلى العملاء. يواجه صناع السياسات مقايضة صعبة: حيث يتم تأطير التوسع السريع في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي كضرورة استراتيجية، ومع ذلك فإن ارتفاع أسعار الكهرباء يشكل مسؤولية سياسية تؤدي إلى إحباط المستهلكين والدعوات إلى وقف مراكز البيانات.

وقد نشأ إطاران عريضان للتعامل مع هذه التوترات: الموقع المشترك، الذي يوصف غالبا بمصطلح “أحضر جيلك الخاص”، ومشتريات القدرات التكميلية أو “المساندة”.

من يدفع ثمن النمو؟

يواجه المنظمون والمشاركين في السوق خطرين أساسيين فيما يتعلق بدورة الاستثمار الحالية.

الأول هو الإفراط في البناء مقابل البناء الناقص. وتستغرق الأصول الكهربائية سنوات للتخطيط والبناء، مما يجعل من الصعب مواءمة العرض مع الطلب سريع التحول. تحدث المبالغة في البناء عندما يتم إنشاء البنية التحتية لمراكز البيانات التي تفشل في التنفيذ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف النظام. يحدث نقص البناء عندما تتأخر عمليات الترقيات عن نمو الطلب، مما يهدد الموثوقية ويحد من الوصول إلى الطاقة.

الخطر الثاني هو توزيع التكلفة. ونظرًا لأن تكاليف الشبكة تم تقاسمها تاريخيًا عبر فئات العملاء، فقد ينتهي الأمر بالعملاء غير العاملين في مراكز البيانات إلى الدفع مقابل البنية التحتية التي تم إنشاؤها بشكل أساسي لخدمة الأحمال واسعة النطاق – حتى لو تحقق هذا التحميل في النهاية. إن هذه المخاوف المتعلقة بالأسهم طويلة الأمد، ولكنها أصبحت ملحة حديثا نظرا لحجم وسرعة نمو الطلب القائم على الذكاء الاصطناعي.

الإطار 1: الموقع المشترك/أحضر جيلك الخاص

يفترض تخطيط الشبكة التقليدية توليدًا مركزيًا يخدم الأحمال المشتتة. ويعكس الموقع المشترك هذا النموذج من خلال تحديد مواقع مراكز البيانات بجوار الجيل الجديد أو الحالي، مما يقلل الاعتماد على أنظمة النقل المقيدة.

في ترتيبات BYOG، تقوم مراكز البيانات عادةً بتمويل التوليد من خلال عقود ثنائية طويلة الأجل ولكنها تحتفظ بوصلات الشبكة البينية للطاقة الاحتياطية وانقطاع الصيانة وإعادة تشغيل الخدمات. ونتيجة لذلك، أكدت اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC) على أن الأحمال الموجودة في نفس الموقع يجب أن تستمر في دفع تكاليف خدمات النقل والتوزيع والموثوقية التي تستخدمها.

يحمل BYOG مخاطر مادية. إذا كان أداء التوليد المشترك في موقع واحد ضعيفًا، فقد تتحول مراكز البيانات بشكل مفاجئ إلى إمدادات الشبكة، مما يؤكد الموثوقية. يواجه المولدون مخاطر الطرف المقابل في حالة خروج مراكز البيانات وعدم توفر الوصول البديل إلى الإرسال. تنشأ أيضًا مخاوف تتعلق بتغيير التكلفة إذا كانت الأحمال المشتركة في الموقع تدفع أقل من قيمتها مقابل الخدمات المشتركة.

وفي الوقت نفسه، يقدم BYOG مزايا واضحة. تحصل مراكز البيانات على وصول أسرع إلى قوة الشركة وتحكم أكبر في مزيج مواردها. قد يتجنب العملاء الآخرون الزيادات في أسعار السعة على المدى القريب عند الإمداد الذاتي بالأحمال الكبيرة. تستفيد شركات المولدات من الإيرادات المستقرة وطويلة الأجل خارج مزادات القدرة السنوية.

الإطار 2: المشتريات التكميلية/المساندة

تحدث عمليات الشراء المساندة عندما يكتسب المشغلون أو المرافق الإقليمية القدرة خارج آليات السوق القياسية لمعالجة مخاطر الموثوقية على المدى القريب. ونظرًا لأنه لا يمكن تجنب عمليات ترقيات النقل الرئيسية في كثير من الأحيان، فإن فترات الانتظار الطويلة ومسائل توزيع التكاليف التي لم يتم حلها تمثل تحديات رئيسية. في حين أن لجنة تنظيم الاتصالات الفيدرالية (FERC) تنظم أسواق الجملة، إلا أنها تفتقر إلى السلطة على استرداد أسعار التجزئة، مما يترك للولايات أن تقرر كيفية توزيع التكاليف عبر فئات العملاء.

تنطوي عمليات الشراء المساندة على مخاطر كبيرة. إذا ثبت أن الحمل القائم على الذكاء الاصطناعي سريع الزوال، فقد يؤدي الشراء المتسارع إلى المبالغة في البناء. يمكن للعقود طويلة الأجل أن تحول التكاليف إلى العملاء المتبقين إذا خرجت مراكز البيانات من مناطق الخدمة. قد تواجه المولدات الحالية أيضًا انخفاضًا في الأسعار إذا دخلت الموارد التكميلية لاحقًا في مزادات القدرات، مما قد يؤدي إلى تثبيط الاستثمار في المستقبل.

ومع ذلك فإن نهج المساندة يقدم فوائد على نطاق المنظومة بالكامل. يمكن للتخطيط المتكامل أن يقلل من مخاطر التوليد العالق ويدعم الموثوقية. تستفيد المرافق من الاستثمار الموسع في النقل، ويمكن للتخزين والموارد الموزعة أن توفر تخفيف الازدحام والمرونة التشغيلية.

لا رصاصة فضية

إن المناقشات حول من يدفع تكاليف توسيع الشبكة ليست جديدة. ولا تزال مبادئ مثل سببية التكلفة والمستفيد هو الذي يدفع، ترسيخ عملية صنع القرار التنظيمي. وفي حين أن الهيئات التنظيمية قد تخفف من تأثير ارتفاع أسعار الكهرباء على بعض العملاء من خلال إعادة تخصيص التكاليف، فإن ولايتها القضائية على أسواق الكهرباء لا يمكنها مواجهة الضغوط التضخمية الأوسع نطاقا.

يستمر متوسط ​​تكلفة تركيب توربينات الغاز في الارتفاع. وقد تضاعفت تكاليف التوليد الشاملة، حيث شكلت تكاليف التوربينات نحو 28% من الزيادة، وفقا لحسابات تستند إلى بيانات من عدة مجموعات.

وبالتالي فإن تلبية الطلب القائم على الذكاء الاصطناعي سوف تتطلب اتباع استراتيجيات متعددة بالتوازي، بما في ذلك الاستخدام الموسع للتخزين والموارد الموزعة. وحتى بعد أن تهدأ الزيادة الفورية، فإن الجدل السياسي والفني حول توسيع الشبكة – ومن يجب أن يدفع ثمنها – سوف يستمر.

—كريس جونكالفيس هو العضو المنتدب والرئيس، و هانز ليونارد، دكتوراه هو مدير ممارسة الطاقة والمناخ في BRG.