رشد سریع هوش مصنوعی و گسترش مراکز داده، تقاضا برای برق را به‌شدت افزایش داده است. دیتاسنترهای بزرگ برای اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، علاوه بر هزاران پردازنده قدرتمند، به برق پایدار و زیرساخت‌های خنک‌کننده گسترده نیاز دارند؛ موضوعی که فشار بیشتری بر شبکه‌های برق وارد می‌کند.
براساس گزارش‌های صنعت انرژی، اتصال دیتاسنترهای بزرگ به شبکه برق در برخی مناطق آمریکا ممکن است بین سه تا شش سال زمان ببرد. همین تأخیر باعث شده شرکت‌های فناوری به‌دنبال راهکارهای جایگزین باشند و تولید برق در محل با استفاده از پیل‌های سوختی را به‌عنوان یکی از گزینه‌های جدی بررسی کنند.
چرا دیتاسنترهای هوش مصنوعی با مشکل تأمین برق روبه‌رو شده‌اند؟
افزایش سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های هوش مصنوعی، نیاز به برق را به یکی از مهم‌ترین چالش‌های صنعت فناوری تبدیل کرده است.
مراکز داده پیشرفته برای آموزش و اجرای مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی به تعداد زیادی پردازنده گرافیکی و شتاب‌دهنده محاسباتی نیاز دارند. این تجهیزات علاوه بر مصرف مستقیم برق، گرمای زیادی تولید می‌کنند و برای ادامه فعالیت به سیستم‌های خنک‌کننده قدرتمند وابسته‌اند.
از سوی دیگر، توسعه زیرساخت شبکه برق با سرعت ساخت دیتاسنترهای جدید هماهنگ نیست. احداث خطوط انتقال، افزایش ظرفیت پست‌های برق و دریافت مجوزهای لازم ممکن است چندین سال طول بکشد.
در برخی مناطق آمریکا، زمان انتظار برای اتصال یک مرکز داده بزرگ به شبکه به سه تا شش سال رسیده است. چنین تأخیری می‌تواند راه‌اندازی پروژه‌های چندمیلیارددلاری هوش مصنوعی را با مشکل روبه‌رو کند.
پیل سوختی چگونه برق دیتاسنترها را تأمین می‌کند؟
یکی از راهکارهایی که توجه شرکت‌های فناوری را جلب کرده، استفاده از پیل سوختی یا Fuel Cell است.
پیل سوختی دستگاهی است که انرژی شیمیایی سوخت را از طریق واکنش الکتروشیمیایی به برق تبدیل می‌کند. برخلاف نیروگاه‌های متداول حرارتی، در این فرایند نیازی به سوزاندن مستقیم سوخت برای تولید برق نیست.
بسته به نوع فناوری، این سیستم‌ها می‌توانند از هیدروژن یا سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی استفاده کنند. در سامانه‌های مبتنی بر گاز طبیعی، معمولاً ابتدا سوخت به ترکیبات مناسب برای واکنش الکتروشیمیایی تبدیل می‌شود.
یکی از مزایای مهم پیل‌های سوختی، امکان نصب آن‌ها در نزدیکی محل مصرف برق است. به این ترتیب، دیتاسنتر می‌تواند بخشی از انرژی موردنیاز خود را بدون انتظار برای توسعه گسترده شبکه عمومی تأمین کند.
همچنین طراحی ماژولار بسیاری از این سیستم‌ها امکان افزایش تدریجی ظرفیت تولید برق را فراهم می‌کند.
همکاری Bloom Energy و Oracle برای تأمین برق هوش مصنوعی
شرکت آمریکایی Bloom Energy یکی از تولیدکنندگان شناخته‌شده سامانه‌های پیل سوختی است که روی تأمین برق مراکز داده و زیرساخت‌های صنعتی تمرکز دارد.
این شرکت اعلام کرده است که توانسته برق موردنیاز یکی از سایت‌های Oracle را در کمتر از دو ماه پس از آغاز پروژه تأمین کند.
چنین سرعتی برای شرکت‌هایی که در حال توسعه زیرساخت‌های هوش مصنوعی هستند، اهمیت زیادی دارد؛ زیرا راه‌اندازی سریع‌تر مراکز داده می‌تواند زمان بهره‌برداری از تجهیزات گران‌قیمت را کاهش دهد.
البته مدت اجرای پروژه به عواملی مانند ظرفیت موردنیاز، شرایط محل نصب، دسترسی به سوخت و الزامات قانونی بستگی دارد و نمی‌توان انتظار داشت تمام پروژه‌های پیل سوختی در همین بازه زمانی راه‌اندازی شوند.
پیش‌بینی بازار ۳۰ میلیارد دلاری پیل سوختی دیتاسنترها
افزایش تقاضای برق در صنعت هوش مصنوعی می‌تواند بازار تجهیزات تولید انرژی در محل را به‌شدت گسترش دهد.
براساس پیش‌بینی شرکت تحقیقاتی Rystad Energy، سرمایه‌گذاری در پیل‌های سوختی مورد استفاده دیتاسنترها از حدود ۲٫۸ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۵ به نزدیک ۳۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۳۰ خواهد رسید.
در صورت تحقق این پیش‌بینی، بازار موردنظر طی پنج سال بیش از ده برابر بزرگ‌تر می‌شود.
این رشد احتمالی نشان می‌دهد که تأمین انرژی در حال تبدیل‌شدن به یکی از بخش‌های مهم سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های هوش مصنوعی است.
بااین‌حال، رقم ۳۰ میلیارد دلار یک پیش‌بینی بازار است و نباید آن را سرمایه‌گذاری قطعی یا بودجه اعلام‌شده یک شرکت مشخص دانست.
آیا پیل سوختی یک منبع انرژی کاملاً پاک است؟
اگرچه پیل‌های سوختی بدون احتراق مستقیم برق تولید می‌کنند، میزان آلایندگی آن‌ها به نوع سوخت و فرایند تأمین آن بستگی دارد.
برای مثال، استفاده از گاز طبیعی در این سیستم‌ها همچنان می‌تواند باعث انتشار دی‌اکسیدکربن شود. همچنین استخراج و انتقال گاز طبیعی ممکن است با انتشار متان همراه باشد.
در مقابل، استفاده از هیدروژن تولیدشده با روش‌های کم‌کربن می‌تواند میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد.
بنابراین نمی‌توان تمام سامانه‌های پیل سوختی را بدون بررسی منبع سوخت، فناوری مورد استفاده و چرخه عمر آن‌ها، کاملاً پاک یا بدون انتشار کربن معرفی کرد.
مزیت اصلی این فناوری برای بسیاری از دیتاسنترها، امکان تأمین برق پایدار و راه‌اندازی سریع‌تر زیرساخت انرژی است.
آینده دیتاسنترها؛ تولید برق در محل به‌جای انتظار برای شبکه
افزایش استفاده از پیل‌های سوختی نشان‌دهنده تغییر مهمی در شیوه برنامه‌ریزی انرژی مراکز داده است.
در گذشته، بسیاری از دیتاسنترها برای تأمین برق اصلی خود به شبکه عمومی وابسته بودند و از سامانه‌های پشتیبان برای شرایط اضطراری استفاده می‌کردند.
اما با افزایش ظرفیت مراکز داده هوش مصنوعی، برخی شرکت‌ها به‌دنبال تولید بخش قابل‌توجهی از برق مصرفی در محل هستند.
این رویکرد می‌تواند زمان انتظار برای اتصال به شبکه را کاهش دهد و انعطاف‌پذیری بیشتری در توسعه زیرساخت‌های محاسباتی ایجاد کند.
بااین‌حال، تولید برق اختصاصی نیز چالش‌های خاص خود را دارد؛ از جمله هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، تأمین پایدار سوخت، نگهداری تجهیزات و الزامات زیست‌محیطی.
در مجموع، رشد هوش مصنوعی باعث شده تأمین انرژی از یک موضوع زیرساختی به یکی از عوامل تعیین‌کننده در رقابت شرکت‌های فناوری تبدیل شود. پیل‌های سوختی می‌توانند بخشی از این نیاز را پاسخ دهند، اما احتمالاً در کنار توسعه شبکه برق، انرژی‌های تجدیدپذیر و دیگر روش‌های تولید انرژی مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
دیدگاه‌ها