Сможет ли Швейцария удовлетворить энергетический голод ЦОД?

Уже сейчас многие электросети страны работают на пределе, дополнительно усложняет ситуацию стремительное развитие систем на основе искусственного интеллекта. Aws

Швейцария входит в число стран с наибольшим количеством дата-центров (ЦОД) в пересчёте на душу населения в мире, доля национального потребления электроэнергии, приходящаяся на них, относится к самым высоким в Европе. Уже сейчас многие электросети страны работают на пределе, дополнительно осложняет ситуацию стремительное развитие приложений на основе искусственного интеллекта.

В последние годы по всей Швейцарии стремительно увеличивается число новых дата-центров, или центров обработки данных (ЦОД). Одновременно всё чаще в стране звучит вопрос: что будет с национальной энергетической системой, учитывая практически неутолимый энергетический голод ЦОДов, без которых, однако, не сможет функционировать ни одно из популярных цифровых решений — от облачных хранилищ до приложений, основанных на технологиях искусственного интеллекта?

Как показал опрос общественной организации AlgorithmWatch CH, 72 процента жителей страны считают, что новые ЦОД следует строить исключительно при условии их работы на возобновляемых источниках энергии. Четверо из каждых пяти опрошенных также настаивают на большей «прозрачности в вопросах структуры энергопотребления таких объектов». При этом федеральное правительство Швейцарии заявляет, что для покрытия будущего спроса на электроэнергию может потребоваться пересмотр нынешнего подхода к строительству новых атомных электростанций.

В Швейцарии на долю ЦОДов приходится от 6 до 8 процентов общего потребления электроэнергии, и с вводом в эксплуатацию новых объектов эта доля, по имеющимся прогнозам, будет только увеличиваться. В мировом масштабе дата-центры пока потребляют около 3 процентов всей вырабатываемой электроэнергии — это меньше, чем электромобили, системы кондиционирования воздуха или тяжёлая промышленность. Однако, согласно оценкам Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEA), к 2030 году спрос на электроэнергию со стороны дата-центров может удвоиться — главным образом из-за распространения высокопроизводительных серверов, применяемых для решения задач с использованием искусственного интеллекта.

В Швейцарии продолжается активное строительство всё более крупных центров обработки данных, или ЦОДов. SRF / SWI swissinfo.ch

Швейцария стремится сохранять и развивать своё лидерство в области цифровой трансформации экономики и общества, однако дальнейшее расширение национальной сети ЦОДов потребует тщательного планирования и повышения энергоэффективности этих объектов, поскольку только таким образом можно будет избежать перегрузки электросетей и масштабных веерных отключений, которые уже неоднократно происходили в ряде других стран. В настоящее время в Швейцарии насчитывается около 120 дата-центров, не менее десяти новых объектов находятся на стадии проектирования или строительства. По этому показателю страна входит в число мировых лидеров по концентрации ЦОДов в пересчёте на душу населения.

Швейцария привлекательна для строительства дата-центров благодаря целому ряду факторов. Существенная часть своей электроэнергии в стране производится из возобновляемых источников — в первую очередь за счёт гидроэнергетики, а также на атомных электростанциях. Это делает швейцарские ЦОДы значительно более экологичными по сравнению со многими аналогичными объектами за рубежом, в странах, которые в большей степени, чем Швейцария, зависят от ископаемого топлива. Среди дополнительных преимуществ — политическая стабильность, устойчивый внутренний спрос на цифровые услуги, особенно в финансовом секторе, а также сравнительно низкие среднегодовые температуры, позволяющие эффективнее охлаждать серверное оборудование.

Важную роль играет и географическое положение: Швейцария располагается в центре Европы, что удобно с точки зрения логистики и сетевой инфраструктуры. Наибольшая концентрация дата-центров наблюдается в агломерации Цюриха, который считается технологическим сердцем страны. Такие компании, как Google, Microsoft и Amazon Web Services, арендуют здесь площади и вычислительные мощности у местных операторов. Лидерство Цюриха объясняется, среди прочего, близостью к ключевым клиентам и хорошо развитой волоконно-оптической инфраструктурой.

Для обеспечения высокой скорости передачи данных и бесперебойной работы ЦОДов операторы часто размещают несколько объектов в одном регионе, формируя целые инфраструктурные кластеры. Среди крупнейших игроков на рынке — американские компании Stack, Vantage и Equinix, а также швейцарский провайдер Green Datacenter. В настоящее время общая площадь дата-центров в кантоне Цюрих превышает 114 000 квадратных метров, что сопоставимо с шестнадцатью футбольными полями.

Множатся сложности

По данным Электроэнергетической компании кантона Цюрих (Elektrizitätswerke des Kantons Zürich, EKZ), на ряде участков национальной высоковольтной сети возможность подключения новых крупных потребителей уже практически исчерпана. «По мере увеличения числа ЦОД множатся и сложности, связанные с эксплуатацией национальных электросетей», — сообщил представитель EKZ в письменном комментарии на адрес Swissinfo. В компании уточняют, что новые подстанции сейчас если и строятся, то прежде всего для покрытия растущего спроса именно со стороны дата-центров.

В такой ситуации некоторые операторы начинают выходить за пределы кантона Цюрих — в частности, в кантоны Аргау и Шаффхаузен. «В Цюрихе под новые дата-центры почти не осталось подходящих земельных участков, а доступность электроэнергии здесь ещё более ограничена, чем в других регионах страны», — отмечает Давид Шох (David Schoch), руководитель аналитического отдела работающей на рынке коммерческой недвижимости консалтинговой компании CBRE. Аналогичная ситуация наблюдается в Ирландии и Нидерландах, где власти были вынуждены даже ограничить масштабы строительства новых дата-центров.

В настоящее время спрос на электроэнергию в Швейцарии ещё не достиг критического уровня, но в ближайшие годы он вполне может достичь проблемного масштаба. Об этом говорит Луиза Обе (Louise Aubet), соавтор доклада о воздействии информационно-коммуникационных технологий на окружающую среду в Швейцарии: «Мы полностью зависим от цифровых технологий. Риски, связанные с перебоями в электроснабжении, включая масштабные отключения, нельзя недооценивать — они способны парализовать целую страну». За последнее десятилетие общее потребление электроэнергии в Швейцарии оставалось стабильным, а потребление на душу населения даже снизилось благодаря более мягким зимам (позитивная сторона глобального потепления) и увеличению степени энергоэффективности жилых зданий, транспорта и промышленности в целом.

Также по теме:

Однако эта тенденция может оказаться недолговечной. По оценке Адриана Альтенбургера (Adrian Altenburger), профессора Люцернской Высшей школы прикладных наук и искусств, уже к 2030 году одни только дата-центры могут потреблять от 10 до 15% всей электроэнергии Швейцарии, что превышает совокупное энергопотребление кантона Цюрих по состоянию на 2023 год. Согласно данным Высшей технической школы Цюриха (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, ETH Zürich), для покрытия такого спроса стране потребуется дополнительно произвести или импортировать около 4,6 тераватт-часа электроэнергии — величину, сопоставимую с энергией, необходимой для одновременного обеспечения работы примерно 800 триллионов ламп накаливания.

Как подчёркивает Адриан Альтенбургер, обеспечить этот объём исключительно за счёт возобновляемых источников будет непросто, поскольку ЦОД создают постоянную нагрузку на энергосистему, потребляя практически одинаковый объём электроэнергии 24 часа в сутки в течение всего года. Именно эта непрерывная «базовая нагрузка», по его словам, вновь выводит на первый план дискуссию о развитии мощностей базовой генерации — прежде всего гидроэнергетики и атомной энергетики. Для того, чтобы увеличение числа дата-центров не привело к перегрузкам и отключениям, Швейцарии потребуется особенно тщательное и долгосрочное энергетическое планирование. По имеющимся данным, страна уже сегодня относится к числу государств с одной из самых высоких долей потребления электроэнергии среди всех экономик, отличающихся нахождением на продвинутой стадии цифровой революции.

Энергетика и искусственный интеллект

Быстрое распространение инструментов и приложений на базе искусственного интеллекта грозит сделать швейцарские дата-центры ещё более энергоёмкими. По мнению Луизы Обе, ИИ «резко» увеличит спрос на электроэнергию со стороны дата-центров, потенциально сводя на нет тот энергетический выигрыш, который был достигнут за счёт повышения энергоэффективности в других секторах общества и экономики. Особенно высокими энергозатратами отличается обучение больших языковых моделей (Large Language Models, LLM), таких как GPT или Gemini.

В настоящее время эта работа в основном осуществляется за пределами Швейцарии — прежде всего в странах, таких как США и Китай, доминирующих на рынке ИИ и располагающих самыми мощными в мире вычислительными центрами. Однако в случае дальнейшего увеличения глобального спроса на высокопроизводительные ИИ-модели Швейцария тоже может оказаться в поле внимания ведущих игроков, а это, в частности, может потребовать модернизации швейцарского суперкомпьютера Alps или создания дополнительной инфраструктуры, специально предназначенной для обучения лингвистических моделей на базе искусственного интеллекта.

Перспективы развития ЦОД. SWI swissinfo.ch

Такое развитие событий вполне соответствует провозглашённой федеральным правительством цели — укреплению цифрового суверенитета страны. Но если ИИ действительно приведёт к значительному увеличению энергопотребления, то решающим станет вопрос энергоэффективности. «Энергетический голод дата-центров будет увеличиваться очень быстро, и если мы не начнём использовать вычислительную инфраструктуру значительно эффективнее, то столкнёмся с серьёзными проблемами», — подчёркивает Маттиас Хаймоз, глава Швейцарской ассоциации по повышению эффективности дата-центров (Swiss Datacenter Efficiency Association, SDEAВнешняя ссылка).

К аналогичным выводам приходит и исследование Федерального ведомства энергетики Швейцарии (Bundesamt für Energie, BFE), опубликованное в 2021 году: по его оценке, до сих пор остаются неиспользованными более 40% потенциала повышения общей энергоэффективности дата-центров. Как поясняет Маттиас Хаймоз, большинство операторов ограничиваются теплоизоляцией зданий, в то время как вычислительная инфраструктура, принадлежащая клиентам, часто вообще не попадает в поле их зрения.

Директор общественной организации AlgorithmWatch CH Ангела Мюллер приветствует инициативы операторов дата-центров в области повышения энергоэффективности, однако предупреждает, что эта проблема носит системный характер. «Кроме того, мы вынуждены полагаться на заявления самих операторов, никаких общедоступных данных у нас нет: на самом деле, мы просто не знаем, что происходит за стенами ЦОД», — отмечает она. По её словам, именно недостаток прозрачности и вызывает беспокойство общества. «Люди хотят понимать, какова будет реальная цена цифровой революции, движимой искусственным интеллектом», — подчёркивает Ангела Мюллер.

А также по теме:

Русскоязычная версия материала создана с использованием искусственного интеллекта, адаптирована для целевой аудитории и затем прошла тщательную редакционную обработку и проверку журналистами SWI swissinfo.ch (ИП / НК / АП).