AI står bag en enorm efterspørgsel efter elektricitet til datacentre
Foto: Robert_Scoble, Wikimedia Commons
Globalt forudser den nye rapport fra Det Internationale Energiagentur (IEA), at energiforbruget fra datacentre vil blive mere end fordoblet i 2030.
Datacentre vil angiveligt bruge over 1.000 terawatt-timer (TWh) årligt i 2030 (mere end hele Japan med sine 124,5 mill. indb.), en stigning fra 460 TWh i 2024. USA vil tegne sig for den største andel af denne forventede stigning, efterfulgt af Kina.
Ifølge Energistyrelsens fremskrivninger (AF24) vil de danske datacentres forbrug i 2030 udgøre en femtedel af det samlede energiregnskab.
Som forbruger og virksomhed bør man derfor være særdeles bevidst om, hvad man f.eks. bruger chatbots som ChatGPT til.
IEA-rapporten ‘Energi og AI’ er en omfattende globale analyse af den stigende sammenhæng mellem energi og AI – kunstig intelligens.
Rapporten fra Det Internationale Energiagentur (IEA)
Som det fremgår af en ny rapport fra Det Internationale Energiagentur (IEA), vil den hastige udvikling af AI eller kunstig intelligens omfatter en massiv stigning i computerkraft og dermed et massivt merforbrug af elektricitet og ikke at forglemme vand til afkøling.
Det skyldes ifølge IEA bl.a.: Fald i omkostninger på grund af eksponentielle forbedringer i computerhardwarens ydeevne; en eksponentiel stigning i tilgængeligheden og kvaliteten af data, der bruges til at træne AI-modeller; men også et gennembrud i arkitekturerne og algoritmerne bag AI-modellerne, hvilket muliggør udviklingen af modeller, der er eksponentielt større og mere brugbare.
Hertil kommer det enorme hype omkring AI, hvor alle opfordres til at bruge AI til alting fuldstændigt tanketomt ift. konsekvenserne: Inspiration, tekstskrivning, jobsøgning, markedsføring, skabe illustrationer, svare på alle mulige spørgsmål osv. osv. Det er, som om at når vi ikke kan se konsekvenserne (her det enorme elforbrug), så eksisterer de ikke.
Træning og implementering af AI-modeller finder sted i store og strømkrævende datacentre.
I forhold til strømforbrug kan et konventionelt datacenter være på omkring 10-25 megawatt (MW). Et hyperskala, AI-fokuseret datacenter kan have en kapacitet på 100 MW eller mere og forbruge lige så meget elektricitet årligt som 100.000 husstande, men de største datacentre som er under opførelse i dag, vil forbruge 20 gange så meget. For AI-fokuserede datacentre vokser i størrelse for at imødekomme større og større modeller samt en stigende efterspørgsel efter AI-tjenester. Datacentre har også en tendens til at være meget koncentrerede geografisk set, hvilket udgør betydelige udfordringer for de lokale el netværk i betragtning af deres meget store strømforbrug.
Mere om hvad et datacenter er se sidst i artiklen.
Note: GW = gigawatt. En datacenterklynge defineres som en gruppe af datacentre, der er placeret inden for 100 km fra hinanden. De ti største klynger er blevet navngivet. Pearl River Delta omfatter den samlede kapacitet i Guangzhou, Shenzhen og Hong Kong (Kina).
Datacenterets elforbrug forventes at blive mere end fordoblet til over 1.000 TWh i 2030.
Forbruget vil om blot 5 år være mere end fordoblet til over 1.000 TWh, hvilket er lidt mere end Japans samlede elforbrug med mere end 124,5 mill. indb. AI er den vigtigste drivkraft for denne vækst sammen med den stigende efterspørgsel efter andre digitale tjenester.
USA tegner sig for langt den største andel af denne forventede stigning, efterfulgt af Kina. I USA tegner datacentre sig for næsten halvdelen af væksten i efterspørgslen efter elektricitet fra nu og frem til 2030. Ved udgangen af årtiet forventes USA at forbruge mere elektricitet til datacentre end til produktion af aluminium, stål, cement, kemikalier og alle andre energiintensive varer tilsammen. Usikkerheden øges yderligere efter 2030, men “vores Base Case forventer, at det globale elforbrug i datacentre stiger til omkring 1.200 TWh i 2035”.
Det danske forbrug
I Danmark fandtes i 2023 65 større datacentre, dengang forventede man, at AI ville øge energibehovet i med 26-36 procent. Ifølge Energistyrelsens fremskrivninger (AF24) vil de danske datacentres forbrug i 2030 udgøre en femtedel af det samlede energiregnskab.
Men også antallet af datacentre vil stige markant. Det Internationale Energiagentur, IEA, anslår, at antallet af datacentre på dansk jord vil mere end tidobles over de næste ti år. Regeringer håber også på at Danmark vil får tildelt et af de nye AI datacentre, som EU vil opprioritere.
EU er i fuld gang med at opstille en række krav til datacentrene, men herhjemme er vi endnu ikke gået i gang. Med energieffektivitetsdirektivet kræver EU, at nye og renoverede datacentre med et målt effektbehov på mindst en MW skal anvende al overskudsvarme, der er teknisk og økonomisk gennemførlig.
Derudover skal datacentre, der har et effektbehov på mindst 500 kW, indberette en række oplysninger som for eksempel deres energiforbrug. Formålet er at skabe et europæisk overblik og på den baggrund måske foreslå ny lovgivning fra EU, der kan øge datacentrenes energieffektivitet.
Elnettene er allerede under pres mange steder
IEA anslår, at medmindre risiciene omkring elforsyningen bliver løst, risikerer omkring 20 % af de planlagte datacenterprojekter at blive forsinket. Netværkstilslutningen for både forsynings- og forbrugsprojekter, herunder datacentre, er lange og komplekse. Opførelsen af nye transmissionslinjer kan tage fire til otte år i avancerede økonomier, og ventetiderne på kritiske netkomponenter såsom transformere og kabler er fordoblet i de seneste tre år. Produktionsudstyr er også meget efterspurgt. Leverancer af turbiner til nye gasfyrede kraftværker står nu over for leveringstider på flere år, hvilket potentielt forsinker deres idriftsættelse ud over 2030. Hvis elsektoren ikke tager skridtet videre, er der en risiko for, at det at imødekomme væksten i datacentrenes belastning kan medføre afvejninger med andre mål såsom elektrificering, vækst i produktionen eller overkommelighed.
Forsyningskæderne for de komponenter, der går ind i datacentrene, er også komplekse og globaliserede. IEA rapporten nævner f.eks. at gallium er et stadig mere kritisk metal, der bruges i computerchips og effektelektronik, og som giver betydelige effektivitetsfordele sammenlignet med traditionelle siliciumbaserede halvlederdesign. Kina tegner sig i øjeblikket for omkring 99 % af den globale forsyning af raffineret gallium. Ifølge IEA kan efterspørgslen efter gallium til datacentre i 2030 nå op på over 10 % af det nuværende udbud.
Konsekvenserne ved at bruge AI redskaber
Når AI-redskaber som ChatGPT, Gemini eller Metas AI får en opgave, bliver den sendt videre til kæmpe datacentre, hvor tusindvis af computere gennemsøger materialet for at kunne give et svar på få sekunder.
Det koster, som dokumenteret ovenfor, rigtig meget elektricitet og udleder i sidste ende også rigtig meget CO2, hvis man skal tage klimabrillerne på. Meget mere, end hvis man blot lavede en søgning på f.eks. Google.
Hvis folk var informerede om hvad energi omkostningerne er ved at interagere med ChatGPT, kunne det måske have betydning for den enkeltes bruge af AI.
Det fortæller to AI-eksperter til DR. De ønsker at gøre folk opmærksomme på klimaaftrykket ved den teknologi, der de seneste år er skyllet ind over samfundet.
Raghavendra Selvan, som er adjunkt ved Datalogisk Institut på Københavns Universitet og forsker i klimaaftrykket ved AI, fortæller, at de store techselskaber – som i disse år konkurrerer om at udvikle AI-teknologi – holder informationer om klimaregnskaberne tæt til kroppen.
Han har lavet beregninger, der viser, at bare én ordre – eller ‘prompt’ – til ChatGPT koster det samme i energi som 40 opladninger af en mobiltelefon.
“Hvis folk ved, hvad det koster af energi at interagere med ChatGPT, så tror jeg, det vil have en betydning for ens valg og gøre, at man ændrer adfærd”, siger Raghavendra Selvan.
For samme mængde strøm kan man streame en times Netflix eller køre en kilometer i elbil, oplyser ingeniørforeningen IDA. Konkret koster én prompt i ChatGPT i gennemsnit 0,19 kWh, viser beregningerne. Til sammenligning koster én søgning på Google 0,0003 kWh, påpeger Maria Hvid, som er AI-ekspert hos Ingeniørforeningen IDA og maskinlæringsingeniør ved virksomheden Neurospace.
Derfor bør man som forbruger og virksomhed være bevidst om, hvad man bruger chatbots som ChatGPT til, mener hun.
“De fleste danskere går meget op i at købe hårde hvidevarer, der er A-certificerede, og vi går op i at tænde vores vaskemaskine klokken 3 om natten. Men samtidig sidder vi måske og laver sjov på ChatGPT og kan inden for ti minutter have fyret 50 prompts afsted uden at tænke over aftrykket”, siger Maria Hvid.
Hvad er et datacenter?
Træning og udbredelse af modeller for kunstig intelligens (AI) finder hovedsagelig sted i datacentre. At forstå datacentrenes rolle som aktører i energisystemet kræver først en forståelse af deres opbygning. Datacentre er faciliteter, der bruges til at huse servere, lagersystemer, netværksudstyr og tilhørende komponenter, der installeres i racks og organiseres i rækker. Det nødvendige it-udstyr og hjælpeudstyr omfatter følgende:
- Servere er computere, der behandler og gemmer data. De kan udstyres med centrale processorenheder (CPU’er) og specialiserede acceleratorer såsom grafikprocessorer (GPU’er). I gennemsnit tegner de sig for ca. 60 % af efterspørgslen efter elektricitet i moderne datacentre, selv om dette varierer meget mellem datacentertyper.
- Lagringssystemer er enheder, der bruges til centraliseret datalagring og backup, og tegner sig for omkring 5 % af elforbruget.
- Netværksudstyr omfatter switche til tilslutning af enheder i datacentret, routere til at dirigere trafik og belastningsbalancere til optimering af ydeevnen. Netværksudstyr tegner sig for op til 5 % af elefterspørgslen.
- Køling og miljøkontrol refererer til udstyr, der regulerer temperatur og luftfugtighed for at holde IT-udstyr i drift under optimale forhold. Andelen af kølesystemer i det samlede datacenterforbrug varierer fra ca. 7 % for effektive hyperscale-datacentre til over 30 % for mindre effektive virksomhedsdatacentre.
- UPS-batterier (Uninterruptible Power Supply) og backup-strømgeneratorer er der for at holde datacentret strømforsynet under strømafbrydelser. Både UPS og backup-generatorer bruges sjældent, men er nødvendige for at sikre den ekstremt høje pålidelighed, som datacentre skal opfylde.
- Anden infrastruktur, såsom belysning og kontorudstyr til personale på stedet osv.
De forskellige komponenters andel af datacentrets elforbrug varierer meget efter type datacenter samt er afhængig af arten og effektiviteten af det udstyr, de har installeret.
Læs mere her:
