Více času na podstatné
Energie pro umělou inteligenci, umělá inteligence pro energii: Nový azimut moderní civilizace
Umělá inteligence se během několika let proměnila z technologického experimentu v jednu z nejzásadnějších sil, které formují ekonomiku, průmysl i geopolitiku. Její prudký rozvoj má však jednu často opomíjenou podmínku: masivní, spolehlivou a dostupnou energii. Mimořádná zpráva Mezinárodní energetické agentury poprvé komplexně popisuje, jak hluboce se dnes prolínají světy elektřiny a algoritmů a proč bude jejich vztah rozhodující pro budoucnost naší prosperity i udržitelnosti.
Zprávu Energy and AI připravila Mezinárodní energetická agentura, mezinárodní instituce sdružující desítky členských a partnerských zemí a dlouhodobě patřící k nejrespektovanějším autoritám v oblasti energetických dat, scénářů a politik. Právě IEA se rozhodla systematicky zmapovat vztah mezi umělou inteligencí a energetikou ve chvíli, kdy se z AI stává obecná technologie srovnatelná významem s elektřinou nebo internetem. Zpráva vznikla na základě nového globálního modelu spotřeby elektřiny datovými centry, rozsáhlých datových analýz a intenzivních konzultací s vládami, technologickými firmami, energetickými společnostmi i akademickou sférou.
Základní sdělení je překvapivě jednoduché a zároveň znepokojivé. Bez energie není umělá inteligence. Trénování i provoz moderních modelů probíhá v obrovských datových centrech, jejichž spotřeba elektřiny se již dnes vyrovná energeticky nejnáročnějším průmyslovým provozům. Typické centrum zaměřené na AI spotřebuje tolik elektřiny jako sto tisíc domácností, přičemž největší zařízení, která jsou nyní ve výstavbě, budou mít spotřebu až dvacetkrát vyšší. Umělá inteligence se tak stává jedním z nejrychleji rostoucích zdrojů poptávky po elektřině v moderních ekonomikách.
Globálně dnes datová centra představují zhruba jeden a půl procenta světové spotřeby elektřiny, což se může zdát jako zvládnutelný podíl. Dynamika růstu je však mimořádná. Od roku 2017 roste jejich spotřeba tempem kolem dvanácti procent ročně, tedy více než čtyřnásobně rychleji než celková spotřeba elektřiny. Do roku 2030 se má globální odběr datových center více než zdvojnásobit a přiblížit se hranici jednoho tisíce terawatthodin ročně, což odpovídá dnešní spotřebě elektřiny celého Japonska. Největší část tohoto růstu bude tažena Spojenými státy a Čínou, přičemž v USA budou datová centra do konce dekády odpovědná za téměř polovinu přírůstku celkové poptávky po elektřině.
Zpráva však zároveň upozorňuje, že problém není jen v absolutních číslech, ale především v geografické koncentraci. Datová centra se shlukují do několika málo regionů s dobrou konektivitou a existující infrastrukturou, což vytváří lokální přetížení sítí a zvyšuje riziko zpoždění projektů. Mezinárodní energetická agentura odhaduje, že bez cílených opatření by až pětina plánovaných datových center mohla narazit na problémy s připojením k síti. Výstavba přenosových vedení přitom v rozvinutých ekonomikách běžně trvá čtyři až osm let a čekací doby na klíčové komponenty, jako jsou transformátory nebo kabely, se v posledních letech zdvojnásobily.
Řešení nemůže spočívat pouze v rychlém navyšování výroby elektřiny. IEA zdůrazňuje nutnost komplexního přístupu, který kombinuje rozvoj různorodého energetického mixu s masivními investicemi do sítí a chytrého řízení. Obnovitelné zdroje a zemní plyn budou v příštích letech hrát klíčovou roli při pokrývání nové poptávky datových center, přičemž významné místo mohou postupně získat i jaderné technologie nové generace včetně malých modulárních reaktorů a pokročilá geotermální energie. Rozhodující však bude také flexibilita. Datová centra disponují záložními zdroji a často i určitou rezervou výpočetní kapacity, která by při vhodném nastavení regulace mohla pomoci stabilizovat elektrizační soustavu namísto jejího zatěžování.
Druhá, neméně důležitá část zprávy obrací perspektivu a ukazuje, že vztah mezi energií a umělou inteligencí není jednosměrný. AI se rychle stává nástrojem, který může zásadně zefektivnit celý energetický systém. Už dnes je využívána při průzkumu a těžbě ropy a plynu, při prediktivní údržbě zařízení, při snižování úniků metanu nebo při zvyšování bezpečnosti provozu. V elektroenergetice pomáhá s přesnějšími předpověďmi výroby z obnovitelných zdrojů, s optimalizací provozu elektráren a se správou stále složitějších a decentralizovanějších sítí.
Podle analýzy IEA by plošné nasazení AI v přenosových a distribučních soustavách mohlo uvolnit až 175 gigawattů přenosové kapacity bez nutnosti stavět jediné nové vedení. To je objem výkonu převyšující očekávaný nárůst zatížení sítí datovými centry do roku 2030. V průmyslu by široké využití existujících AI řešení mohlo přinést energetické úspory odpovídající dnešní celkové spotřebě energie Mexika. V sektoru budov by chytré řízení vytápění, chlazení a spotřeby elektřiny mohlo snížit globální odběr o stovky terawatthodin ročně.
Zpráva se zároveň staví střízlivě k často přehnaným očekáváním, že umělá inteligence sama vyřeší klimatickou krizi. Emise spojené se spotřebou elektřiny datových center porostou a v základním scénáři se do roku 2035 zvýší zhruba na 300 milionů tun oxidu uhličitého ročně. I když to bude stále méně než dvě procenta celkových emisí energetického sektoru, půjde o jeden z nejrychleji rostoucích zdrojů. Potenciální úspory emisí díky využití AI v energetice jsou reálné, ale omezené a zdaleka nenahradí potřebu aktivní klimatické a energetické politiky.
Jedním z nejzajímavějších dlouhodobých dopadů umělé inteligence může být zrychlení energetických inovací. Vývoj nových materiálů pro baterie, katalyzátorů pro syntetická paliva nebo technologií zachytávání oxidu uhličitého dnes trvá desetiletí. AI má potenciál tento proces dramaticky zkrátit tím, že umožní rychleji procházet obrovské množství možných kombinací a soustředit experimentální úsilí na nejslibnější řešení. Přesto zatím jen zanedbatelná část kapitálu investovaného do energetických startupů směřuje do projektů s výraznou vazbou na umělou inteligenci.
Mezinárodní energetická agentura v závěru zprávy zdůrazňuje, že svět vstoupil do období, kdy se technologický sektor a energetika stávají navzájem neoddělitelnými. Budoucí konkurenceschopnost států i firem bude záviset na jejich schopnosti zajistit dostatek čisté, spolehlivé a cenově dostupné energie pro digitální ekonomiku a zároveň využít digitální nástroje k transformaci energetických systémů. Nejistot je mnoho, od tempa rozvoje AI přes geopolitická rizika až po dostupnost kritických surovin, ale právě proto je podle IEA nezbytné jednat včas, koordinovaně a na základě dat. Energie a umělá inteligence se vydaly na společnou cestu a její směr rozhodne o podobě moderní civilizace na desítky let dopředu.
Dokument ke stažení: