تابناک گزارش می‌دهد؛

ماینرها تبرئه شدند؛ متهم بحران برق را بشناسید!

سال‌ها ماینر‌های رمزارز به‌عنوان متهم اصلی بحران برق معرفی می‌شدند، اما گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد بازیگر دیگری بی‌سروصدا با سرعتی به‌مراتب بیشتر برق جهان را می‌بلعد!

کد خبر: ۱۳۸۳۱۳۷

تاریخ: ۱۶ تير ۱۴۰۵ - ۰۰:۰۳

رشد انفجاری مراکز داده، غول‌های فناوری را به صف خریداران برق، سازندگان نیروگاه و حتی احیاکنندگان نیروگاه‌های هسته‌ای کشانده و معادلات صنعت انرژی جهان را وارد مرحله‌ای تازه کرده؛ مرحله‌ای که در آن رقابت بر سر برق شاید از رقابت بر سر نفت نیز راهبردی‌تر باشد.

به گزارش سرویس انرژی تابناک، بحران برق دیگر فقط نتیجه افزایش مصرف خانگی، توسعه صنایع یا استخراج رمزارز نیست. پشت پرده موج تازه سرمایه‌گذاری در نیروگاه‌های گازی، انرژی هسته‌ای و شبکه‌های انتقال، واقعیتی نهفته است که کمتر مورد توجه قرار گرفته؛ انقلاب هوش مصنوعی. فناوری‌ای که قرار بود جهان را هوشمندتر کند، حالا خود به یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان برق تبدیل شده و دولت‌ها را وادار کرده سیاست‌های انرژی خود را از نو بازنویسی کنند.

شاید این جمله در نگاه نخست اغراق‌آمیز به نظر برسد اما نگاهی به تصمیم‌های اخیر شرکت‌های بزرگ فناوری نشان می‌دهد برق به مهم‌ترین دغدغه توسعه هوش مصنوعی تبدیل شده است. در سال‌های اخیر شرکت‌هایی مانند مایکروسافت، گوگل، متا، آمازون و اوپن‌ای‌آی میلیارد‌ها دلار برای ساخت مراکز داده جدید سرمایه‌گذاری کرده‌اند؛ مراکزی که هزاران پردازنده هوش مصنوعی را به صورت شبانه‌روزی فعال نگه می‌دارند و مصرف برق آنها با بسیاری از شهر‌های متوسط برابری می‌کند. گزارش تازه آژانس بین‌المللی انرژی تصویری کم‌سابقه از ابعاد این تحول ارائه می‌دهد. بر اساس این گزارش، مصرف برق مراکز داده در جهان که در سال ۲۰۲۴ حدود ۴۱۵ تراوات‌ساعت بود، تا سال ۲۰۳۰ به حدود ۹۴۵ تراوات‌ساعت خواهد رسید؛ یعنی بیش از دو برابر در کمتر از شش سال. برای درک بهتر این عدد کافی است بدانیم این میزان مصرف، اندکی بیشتر از کل مصرف برق سالانه کشور ژاپن است.

هوش مصنوعی و مصرف برق!

برخلاف موتور‌های جست‌وجوی سنتی یا نرم‌افزار‌های معمولی، مدل‌های زبانی بزرگ و سامانه‌های مولد هوش مصنوعی برای آموزش و سپس پاسخ‌گویی به کاربران به میلیون‌ها میلیارد محاسبه نیاز دارند. هر بار که یک مدل جدید آموزش داده می‌شود، هزاران پردازنده گرافیکی به مدت هفته‌ها یا حتی ماه‌ها به طور هم‌زمان فعالیت می‌کنند. پس از آن نیز میلیون‌ها درخواست روزانه کاربران، این زیرساخت عظیم را به صورت دائمی درگیر نگه می‌دارد. به بیان ساده، هرچه هوش مصنوعی هوشمندتر می‌شود، اشتهای آن برای برق نیز بیشتر می‌شود.

کارشناسان آژانس بین‌المللی انرژی معتقدند هوش مصنوعی اکنون مهم‌ترین عامل افزایش مصرف برق مراکز داده در جهان است. برآورد این نهاد نشان می‌دهد مصرف برق سرور‌های ویژه هوش مصنوعی با رشدی حدود ۳۰ درصد در سال افزایش خواهد یافت؛ نرخی که چند برابر سریع‌تر از رشد مصرف برق بسیاری از صنایع سنتی است. این روند شرکت‌های فناوری را با چالشی بی‌سابقه روبه‌رو کرده؛ آنها دیگر تنها مشتری شرکت‌های تولیدکننده تراشه نیستند بلکه به مشتریان بزرگ شرکت‌های برق نیز تبدیل شده‌اند.

در آمریکا که بزرگ‌ترین بازار مراکز داده جهان محسوب می‌شود، این تغییر به‌وضوح دیده می‌شود. گزارش آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند تا پایان این دهه، مراکز داده تقریباً نیمی از رشد تقاضای برق این کشور را به خود اختصاص دهند. حتی مصرف برق این مراکز از مجموع برق مصرفی صنایع انرژی‌بری مانند فولاد، سیمان، آلومینیوم و صنایع شیمیایی نیز فراتر خواهد رفت. همین مسئله باعث شده نگاه شرکت‌های فناوری به صنعت برق تغییر کند. این شرکت‌ها تا چند سال قبل برق مورد نیاز خود را از شبکه سراسری خریداری می‌کردند اما اکنون بسیاری از آنها مستقیم در ساخت نیروگاه‌ها سرمایه‌گذاری می‌کنند یا قرارداد‌های بلندمدت خرید برق امضا می‌کنند. این تغییر تنها یک تصمیم اقتصادی نیست؛ بلکه یک ضرورت راهبردی است.

هوش مصنوعی نه تنها بازار برق را متحول کرده بلکه بر آینده بازار گاز، نیروگاه‌های هسته‌ای، سرمایه‌گذاری در شبکه‌های انتقال و حتی سیاست‌گذاری انرژی کشور‌ها اثر گذاشته است

ساخت یک مرکز داده بزرگ ممکن است دو تا سه سال زمان ببرد اما احداث نیروگاه و خطوط انتقال برق معمولاً پنج تا ده سال طول می‌کشد. این فاصله زمانی، به یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های توسعه هوش مصنوعی تبدیل شده است. اگر برق کافی وجود نداشته باشد، حتی پیشرفته‌ترین مراکز داده نیز قادر به فعالیت نخواهند بود. از همین رو، رقابت تازه‌ای در صنعت انرژی آغاز شده است. شرکت‌های فناوری به جای آنکه صرفاً مصرف‌کننده برق باشند، به سرمایه‌گذار مستقیم در زیرساخت‌های انرژی تبدیل شده‌اند. سرمایه‌گذاری اخیر نشنال گرید در توسعه نیروگاه‌های ویژه مراکز داده در آمریکا، نمونه‌ای از این روند است؛ پروژه‌هایی که به‌طور اختصاصی برای تأمین برق زیرساخت‌های هوش مصنوعی طراحی می‌شوند. اما نکته جالب‌تر آن است که برخلاف تصور عمومی، رشد هوش مصنوعی الزاماً به معنای سلطه انرژی‌های تجدیدپذیر نیست. بر اساس سناریوی پایه آژانس بین‌المللی انرژی، تقریباً نیمی از رشد مصرف برق مراکز داده تا سال ۲۰۳۰ از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین خواهد شد، اما گاز طبیعی نیز نقش بسیار مهمی در پاسخ به این تقاضای جدید ایفا می‌کند و حتی انرژی هسته‌ای نیز دوباره به گزینه‌ای جذاب برای شرکت‌های فناوری تبدیل شده است.

به عبارت دیگر هوش مصنوعی نه تنها بازار برق را متحول کرده بلکه بر آینده بازار گاز، نیروگاه‌های هسته‌ای، سرمایه‌گذاری در شبکه‌های انتقال و حتی سیاست‌گذاری انرژی کشور‌ها نیز اثر گذاشته اما کدام کشور‌ها و کدام شرکت‌ها خواهند توانست برق مورد نیاز انقلاب هوش مصنوعی را تأمین کنند؟ این موضوع شاید مهم‌ترین رقابت انرژی در دهه آینده را رقم بزند؛ رقابتی که این بار بر سر هر مگاوات برق قابل اتکا شکل خواهد گرفت.

بازگشت نیروگاه‌های گازی و هسته‌ای؟!

رشد خیره‌کننده هوش مصنوعی تنها بازار تراشه‌ها و نرم‌افزار‌ها را متحول نکرده؛ این فناوری اکنون به یکی از مهم‌ترین محرک‌های افزایش تقاضای برق در جهان تبدیل شده و صنعت انرژی را وارد مرحله‌ای تازه کرده است. آنچه تا چند سال پیش یک موضوع محدود به شرکت‌های فناوری به نظر می‌رسید، امروز به دغدغه دولت‌ها، شرکت‌های برق و سیاست‌گذاران انرژی تبدیل شده؛ زیرا توسعه مدل‌های هوش مصنوعی بدون دسترسی به برق پایدار و عظیم امکان‌پذیر نیست.

تازه‌ترین گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) نشان می‌دهد مراکز داده جهان در سال ۲۰۲۴ حدود ۴۶۰ تراوات‌ساعت برق (مورد نیاز برای ۱۲۰ میلیون خانوار) مصرف کرده‌اند؛ رقمی معادل حدود ۱.۵ درصد کل برق تولیدی جهان. اما آنچه این آمار را نگران‌کننده می‌کند، سرعت رشد آن است. برآورد این نهاد حاکی از آن است که مصرف برق مراکز داده تا سال ۲۰۳۰ از مرز ۱۰۰۰ تراوات‌ساعت عبور خواهد کرد؛ یعنی بیش از دو برابر ظرف تنها شش سال. از این میزان، بخش عمده رشد ناشی از توسعه هوش مصنوعی مولد و مراکز داده مجهز به پردازنده‌های هوش مصنوعی خواهد بود. برای درک ابعاد این تحول کافی است بدانیم که ۱۰۰۰ تراوات‌ساعت برق از کل مصرف سالانه برق ژاپن، چهارمین اقتصاد بزرگ جهان، بیشتر است. این یعنی اگر مراکز داده یک کشور مستقل بودند، تا پایان این دهه در میان بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان برق جهان قرار می‌گرفتند.

شتاب مصرف برق در مراکز داده، بسیار بیشتر از رشد کلی تقاضای برق جهان است. بر اساس سناریوی پایه آژانس بین‌المللی انرژی، مراکز داده تا سال ۲۰۳۰ حدود ۱۰ درصد از کل رشد تقاضای برق جهان را به خود اختصاص خواهند داد. این سهم در اقتصاد‌های پیشرفته بسیار بزرگ‌تر است؛ به‌طوری که در کشور‌های توسعه‌یافته بیش از ۲۰ درصد رشد مصرف برق تا پایان دهه جاری ناشی از توسعه مراکز داده و هوش مصنوعی خواهد بود. در مقابل در اقتصاد‌های نوظهور این سهم حدود ۵ درصد برآورد می‌شود زیرا رشد مصرف برق آنها بیشتر تحت تأثیر صنعت، شهرنشینی و افزایش استفاده از تجهیزات سرمایشی قرار دارد.

در دهه پیش‌ رو هر کشوری که بتواند از ترکیبی متوازن انرژی‌های تجدیدپذیر، گاز طبیعی، هسته‌ای و سامانه‌های ذخیره‌سازی بهره ببرد مزیت رقابتی بیشتری در اقتصاد مبتنی بر هوش مصنوعی خواهد داشت

ایالات متحده بیشترین فشار را از این موج جدید تقاضا تجربه می‌کند. برآورد آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد تا سال ۲۰۳۰ تقریباً نیمی از رشد مصرف برق آمریکا ناشی از مراکز داده خواهد بود. در پایان این دهه مراکز داده این کشور برق بیشتری نسبت به مجموع صنایع انرژی‌بری مانند فولاد، آلومینیوم، سیمان و صنایع شیمیایی مصرف خواهند کرد؛ تغییری که طی دهه‌های اخیر در ساختار مصرف برق آمریکا سابقه نداشته است. این انفجار تقاضا معادلات سرمایه‌گذاری در صنعت برق را نیز تغییر داده است.

برخلاف تصور رایج که هوش مصنوعی را صرفاً محرکی برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر می‌داند، واقعیت بازار چیز دیگری است. گزارش آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد تقریباً نیمی از افزایش تقاضای برق مراکز داده تا سال ۲۰۳۰ از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین خواهد شد اما این به معنای کنار رفتن سوخت‌های فسیلی نیست. گاز طبیعی و سپس انرژی هسته‌ای مهم‌ترین منابعی هستند که بار پایه و برق پایدار مورد نیاز مراکز داده را تأمین خواهند کرد. گاز طبیعی به‌تنهایی حدود ۱۷۵ تراوات‌ساعت به تولید برق خود برای پاسخ‌گویی به تقاضای جدید مراکز داده اضافه می‌کند در حالیکه انرژی هسته‌ای نیز تقریباً به همین میزان رشد خواهد داشت و با ورود نخستین راکتور‌های مدولار کوچک (SMR) از حوالی سال ۲۰۳۰ نقش آن پررنگ‌تر می‌شود.

شرکت‌های فناوری به همین دلیل از مصرف‌کننده صرف برق به سرمایه‌گذار مستقیم در زیرساخت‌های انرژی تبدیل شده‌اند. مایکروسافت برای تضمین برق پایدار قرارداد احیای نیروگاه هسته‌ای «تری مایل آیلند» را امضا کرده و گوگل و آمازون نیز سرمایه‌گذاری‌های گسترده‌ای در پروژه‌های راکتور‌های مدولار کوچک، زمین‌گرمایی و قرارداد‌های بلندمدت خرید برق تجدیدپذیر انجام داده‌اند. همچنین بسیاری از اپراتور‌های مراکز داده به سمت ساخت نیروگاه‌های اختصاصی گازی، ریزشبکه‌ها (Microgrids) و سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی حرکت کرده‌اند تا وابستگی خود را به شبکه‌های برق که در بسیاری از مناطق با محدودیت ظرفیت مواجه‌اند، کاهش دهند.

پیام این روند روشن است؛ رقابت آینده هوش مصنوعی فقط بر سر تراشه‌های پیشرفته یا مدل‌های زبانی بزرگ نخواهد بود، بلکه بر سر دسترسی به برق ارزان، پایدار و قابل اطمینان نیز شکل خواهد گرفت. در دهه پیش‌رو، هر کشوری که بتواند شبکه برق خود را سریع‌تر توسعه دهد، ظرفیت نیروگاهی بیشتری ایجاد کند و از ترکیبی متوازن از انرژی‌های تجدیدپذیر، گاز طبیعی، هسته‌ای و سامانه‌های ذخیره‌سازی بهره ببرد، مزیت رقابتی بیشتری در اقتصاد مبتنی بر هوش مصنوعی خواهد داشت.

برق هوش مصنوعی چگونه تأمین می‌شود؟

رشد انفجاری مصرف برق در مراکز داده، دولت‌ها و شرکت‌های بزرگ فناوری را وادار کرده است تا در کمتر از دو سال، بسیاری از فرضیات گذشته درباره آینده صنعت برق را بازنگری کنند. اگر تا چند سال پیش سیاست‌گذاران انرژی عمدتاً بر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی تمرکز داشتند، امروز اولویت جدیدی به نام «تأمین برق پایدار برای اقتصاد هوش مصنوعی» به معادلات اضافه شده است.

بررسی گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) نشان می‌دهد برای پاسخ به تقاضای جدید مراکز داده، جهان نمی‌تواند تنها به انرژی خورشیدی و بادی متکی باشد. اگرچه این دو منبع تا سال ۲۰۳۰ بیشترین سهم را در افزایش تولید برق خواهند داشت، اما به دلیل نوسان تولید، قادر نیستند به تنهایی برق ۲۴ ساعته مراکز داده را تضمین کنند. به همین دلیل، تقریباً همه سناریو‌های معتبر انرژی از ترکیبی شامل انرژی‌های تجدیدپذیر، گاز طبیعی، انرژی هسته‌ای و سامانه‌های ذخیره‌سازی برق سخن می‌گویند.

در آمریکا، این تغییر سیاست بیش از هر جای دیگری مشهود است. بر اساس برآورد‌های آژانس بین‌المللی انرژی، تقاضای برق مراکز داده این کشور تا سال ۲۰۳۰ به بیش از ۵۰۰ تراوات‌ساعت خواهد رسید؛ رقمی که تقریباً سه برابر مصرف کنونی است و حدود ۱۲ درصد کل برق آمریکا را به خود اختصاص خواهد داد. این رشد، شرکت‌های برق را ناچار کرده است ده‌ها پروژه نیروگاهی جدید را در دستور کار قرار دهند.

چین تلاش می‌کند مراکز داده جدید را در استان‌هایی احداث کند که منابع انرژی تجدیدپذیر فراوان و زمین ارزان‌تری دارند و سپس برق تولیدی را از طریق شبکه‌های انتقال پیشرفته به مراکز مصرف منتقل کند

یکی از مهم‌ترین تحولات، بازگشت انرژی هسته‌ای به کانون توجه غول‌های فناوری است. در اقدامی کم‌سابقه، شرکت مایکروسافت قراردادی ۲۰ ساله برای خرید برق از نیروگاه هسته‌ای تری مایل آیلند در ایالت پنسیلوانیا امضا کرد؛ نیروگاهی که پس از حادثه مشهور سال ۱۹۷۹ به نمادی از بحران صنعت هسته‌ای آمریکا تبدیل شده بود. اکنون قرار است یکی از واحد‌های این نیروگاه با سرمایه‌گذاری جدید دوباره وارد مدار شود و بخش مهمی از برق مراکز داده مایکروسافت را تأمین کند. این تصمیم تنها یک قرارداد تجاری نیست؛ بلکه نشانه‌ای از تغییر نگاه صنعت فناوری به انرژی هسته‌ای به عنوان منبعی پایدار و بدون انتشار مستقیم کربن است.

در همین مسیر، گوگل نیز سرمایه‌گذاری قابل توجهی روی توسعه راکتور‌های مدولار کوچک (SMR) انجام داده؛ فناوری‌ای که به دلیل زمان ساخت کوتاه‌تر، هزینه کمتر و امکان استقرار در نزدیکی مراکز داده، از آن به عنوان نسل آینده نیروگاه‌های هسته‌ای یاد می‌شود. شرکت آمازون نیز علاوه بر خرید گسترده برق تجدیدپذیر، در پروژه‌های هسته‌ای و توسعه ریزشبکه‌های اختصاصی سرمایه‌گذاری کرده است.

در کنار هسته‌ای، گاز طبیعی همچنان ستون اصلی تأمین برق هوش مصنوعی باقی مانده است. گزارش آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد حدود ۱۷۵ تراوات‌ساعت از افزایش تولید برق جهان تا سال ۲۰۳۰ برای پاسخ به نیاز مراکز داده از طریق نیروگاه‌های گازی تأمین خواهد شد. دلیل این موضوع روشن است؛ نیروگاه‌های گازی می‌توانند در مدت کوتاهی وارد مدار شوند، نوسانات تولید برق خورشیدی و بادی را جبران کنند و برق پایدار مورد نیاز مراکز داده را در تمام ساعات شبانه‌روز فراهم آورند.

چین نیز رویکرد متفاوتی را در پیش گرفته است. این کشور که بزرگ‌ترین بازار هوش مصنوعی آسیا محسوب می‌شود، توسعه مراکز داده را با ساخت هم‌زمان نیروگاه‌های خورشیدی، بادی و خطوط انتقال فوق‌ولتاژ همراه کرده است. دولت چین تلاش می‌کند مراکز داده جدید را در استان‌هایی احداث کند که منابع انرژی تجدیدپذیر فراوان و زمین ارزان‌تری دارند و سپس برق تولیدی را از طریق شبکه‌های انتقال پیشرفته به مراکز مصرف منتقل کند. این سیاست علاوه بر کاهش فشار بر شهر‌های بزرگ، هزینه تأمین برق را نیز کاهش می‌دهد.

تحلیلگران معتقدند که رقابت آینده اقتصاد دیجیتال، بیش از هر زمان دیگری به توان کشور‌ها در تولید برق پایدار، توسعه شبکه‌های انتقال و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های انرژی وابسته خواهد بود

در اروپا، مسیر متفاوتی دنبال می‌شود. کشور‌های اروپایی که همچنان تحت تأثیر بحران انرژی پس از جنگ اوکراین قرار دارند، توسعه مراکز داده را به ارتقای بهره‌وری انرژی و کاهش مصرف برق مشروط کرده‌اند. بسیاری از مراکز داده جدید در این قاره موظف هستند از سامانه‌های بازیافت گرما استفاده کنند؛ به این معنا که گرمای تولیدشده توسط سرور‌ها به شبکه‌های گرمایش شهری یا واحد‌های صنعتی منتقل می‌شود و بخشی از انرژی مصرف‌شده دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری در کشور‌هایی مانند دانمارک، سوئد و فنلاند به سرعت در حال گسترش است. یکی دیگر از راهکار‌های مورد توجه، احداث نیروگاه‌های اختصاصی در کنار مراکز داده است. در گذشته، مراکز داده صرفاً مشترک شبکه برق بودند، اما اکنون بسیاری از آنها به سمت ایجاد نیروگاه‌های گازی، خورشیدی یا سامانه‌های ذخیره‌سازی باتری در محل حرکت کرده‌اند. این رویکرد، علاوه بر افزایش امنیت تأمین برق، فشار بر شبکه‌های انتقال را نیز کاهش می‌دهد و امکان توسعه سریع‌تر مراکز داده را فراهم می‌کند.

در کنار همه این اقدامات، توسعه شبکه‌های انتقال برق به یکی از اولویت‌های اصلی تبدیل شده است. بر اساس برآورد آژانس بین‌المللی انرژی، جهان تا سال ۲۰۴۰ به سرمایه‌گذاری چند هزار میلیارد دلاری در شبکه‌های انتقال و توزیع نیاز دارد؛ زیرا حتی اگر نیروگاه‌های جدید ساخته شوند، بدون توسعه خطوط انتقال، برق تولیدشده به مراکز داده نخواهد رسید. بسیاری از کارشناسان معتقدند اکنون محدودیت اصلی صنعت برق، نه کمبود ظرفیت تولید، بلکه کندی توسعه شبکه‌های انتقال است.

مجموع این تحولات نشان می‌دهد که انقلاب هوش مصنوعی، تنها بازار نرم‌افزار و تراشه را دگرگون نکرده، بلکه ساختار صنعت برق جهان را نیز در حال بازنویسی است. کشور‌هایی که تا دیروز نیروگاه‌های گازی و هسته‌ای را در مسیر تعطیلی می‌دیدند، امروز دوباره به توسعه آنها می‌اندیشند و شرکت‌های فناوری که زمانی صرفاً مصرف‌کننده برق بودند، اکنون به سرمایه‌گذاران بزرگ صنعت انرژی تبدیل شده‌اند. به همین دلیل، بسیاری از تحلیلگران بر این باورند که رقابت آینده اقتصاد دیجیتال، بیش از هر زمان دیگری به توان کشور‌ها در تولید برق پایدار، توسعه شبکه‌های انتقال و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های انرژی وابسته خواهد بود.

برق ایران در عصر هوش مصنوعی!

در حالی که آمریکا، چین و کشور‌های اروپایی میلیارد‌ها دلار برای توسعه نیروگاه‌های جدید، شبکه‌های انتقال و مراکز داده سرمایه‌گذاری می‌کنند، ایران با چالشی متفاوت روبه‌روست؛ چالشی که پیش از فراگیر شدن هوش مصنوعی نیز وجود داشت و اکنون می‌تواند به مانعی جدی برای توسعه اقتصاد دیجیتال تبدیل شود. واقعیت این است که هوش مصنوعی، پیش از آنکه به پردازنده‌های پیشرفته و اینترنت پرسرعت نیاز داشته باشد، به برق پایدار، مطمئن و ۲۴ ساعته وابسته است؛ زیرساختی که در سال‌های اخیر تحت فشار رشد مصرف، فرسودگی بخشی از شبکه و محدودیت سرمایه‌گذاری قرار گرفته است.

ایران از نظر ظرفیت اسمی تولید برق یکی از کشور‌های بزرگ منطقه محسوب می‌شود. براساس آمار رسمی وزارت نیرو ظرفیت نصب‌شده نیروگاه‌های کشور از مرز ۹۴ هزار مگاوات عبور کرده که بخش عمده آن را نیروگاه‌های حرارتی تشکیل می‌دهند. با این حال، ظرفیت اسمی با ظرفیت عملی تفاوت دارد؛ بخشی از نیروگاه‌ها به دلیل تعمیرات، محدودیت سوخت، فرسودگی تجهیزات یا کاهش راندمان، همواره با حداکثر توان تولید نمی‌کنند.

برخلاف بسیاری از صنایع نمی‌توانند با خاموشی یا افت ولتاژ کنار بیایند. حتی چند ثانیه اختلال در تأمین برق ممکن است موجب از کار افتادن هزاران سرور، توقف خدمات دیجیتال و خسارت‌های مالی سنگین شود

رشد مصرف برق نیز در سال‌های اخیر از توسعه زیرساخت‌ها پیشی گرفته است. افزایش استفاده از تجهیزات سرمایشی، توسعه صنایع انرژی‌بر، رشد جمعیت شهری و پایین بودن قیمت برق، باعث شده تقاضا در روز‌های اوج مصرف تابستان به مرز ظرفیت تولید نزدیک شود. برآورد‌های رسمی نشان می‌دهد که در دوره‌های اوج بار، شبکه برق کشور با ناترازی قابل توجهی روبه‌رو می‌شود؛ موضوعی که مدیریت مصرف و اعمال محدودیت برای برخی مشترکان را اجتناب‌ناپذیر کرده است.

اکنون باید متغیر تازه‌ای را نیز به این معادله اضافه کرد؛ هوش مصنوعی و مراکز داده. هر چند ایران هنوز فاصله زیادی با قطب‌های جهانی هوش مصنوعی دارد اما اگر سیاست توسعه اقتصاد دیجیتال، دولت هوشمند، رایانش ابری و خدمات مبتنی بر هوش مصنوعی با جدیت دنبال شود، مصرف برق مراکز داده نیز به سرعت افزایش خواهد یافت. تجربه جهانی نشان می‌دهد که توسعه این صنعت بدون برنامه‌ریزی برای تأمین برق، به گلوگاه اصلی رشد تبدیل می‌شود.

نکته مهم آن است که مراکز داده، برخلاف بسیاری از صنایع نمی‌توانند با خاموشی یا افت ولتاژ کنار بیایند. حتی چند ثانیه اختلال در تأمین برق ممکن است موجب از کار افتادن هزاران سرور، توقف خدمات دیجیتال و خسارت‌های مالی سنگین شود. به همین دلیل، در کشور‌های پیشرفته، مراکز داده علاوه بر اتصال به شبکه سراسری، به سامانه‌های پشتیبان، باتری‌های عظیم، ژنراتور‌های اضطراری و حتی نیروگاه‌های اختصاصی مجهز هستند.

برای ایران، این واقعیت یک پیام روشن دارد؛ اگر قرار است در سال‌های آینده سرمایه‌گذاری در حوزه هوش مصنوعی و مراکز داده افزایش یابد، توسعه صنعت برق باید هم‌زمان با آن پیش برود. در غیر این صورت، محدودیت تأمین انرژی می‌تواند سرعت رشد این بخش را کاهش دهد. در این میان، ایران از چند مزیت راهبردی نیز برخوردار است. نخست، دسترسی گسترده به گاز طبیعی است. بخش عمده برق کشور در نیروگاه‌های گازی و سیکل ترکیبی تولید می‌شود و وجود ذخایر عظیم گاز، در صورت مدیریت صحیح، می‌تواند پشتوانه‌ای برای توسعه مراکز داده باشد. دوم، ظرفیت بالای توسعه انرژی خورشیدی است. بر اساس مطالعات بین‌المللی، ایران با برخورداری از بیش از ۳۰۰ روز آفتابی در بسیاری از مناطق، یکی از مستعدترین کشور‌های جهان برای توسعه نیروگاه‌های خورشیدی محسوب می‌شود.

افزون بر این، ارتقای راندمان نیروگاه‌ها نیز ظرفیتی مغفول مانده است. تبدیل واحد‌های گازی به سیکل ترکیبی، نوسازی نیروگاه‌های قدیمی و کاهش تلفات شبکه می‌تواند بدون مصرف سوخت بیشتر، هزاران مگاوات به ظرفیت عملی تولید برق کشور اضافه کند. بسیاری از مطالعات داخلی و بین‌المللی نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری در بهره‌وری، از نظر اقتصادی، در بسیاری از موارد مقرون‌به‌صرفه‌تر از ساخت نیروگاه‌های جدید است.

رشد مصرف برق مراکز داده، شبکه‌های برق را به یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های راهبردی دهه آینده تبدیل خواهد کرد و کشور‌هایی که امروز برای توسعه آن برنامه‌ریزی کنند در اقتصاد هوش مصنوعی جایگاه بهتری خواهند داشت

سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در تولید برق ایران همچنان پایین‌تر از ظرفیت‌های طبیعی کشور است. در حالی‌که بسیاری از اقتصاد‌های بزرگ، توسعه مراکز داده را با احداث نیروگاه‌های خورشیدی، بادی و سامانه‌های ذخیره‌سازی همراه کرده‌اند، ایران نیز می‌تواند از این الگو بهره بگیرد. ایجاد شهرک‌های فناوری و مراکز داده کنار نیروگاه‌های خورشیدی یا سیکل ترکیبی علاوه بر کاهش فشار بر شبکه، امنیت تأمین برق را نیز افزایش می‌دهد.

تجربه جهانی نشان می‌دهد که رقابت آینده هوش مصنوعی فقط بر سر دسترسی به تراشه‌های پیشرفته یا توسعه مدل‌های زبانی نیست؛ رقابتی است بر سر زیرساخت انرژی. کشوری که برق پایدار، شبکه انتقال مدرن و سرمایه‌گذاری مستمر در تولید انرژی داشته باشد، مزیت رقابتی بیشتری برای جذب سرمایه‌گذاری در اقتصاد دیجیتال خواهد داشت. آژانس بین‌المللی انرژی نیز تأکید می‌کند که رشد مصرف برق مراکز داده، شبکه‌های برق را به یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های راهبردی دهه آینده تبدیل خواهد کرد و کشور‌هایی که امروز برای توسعه آن برنامه‌ریزی کنند، در اقتصاد هوش مصنوعی جایگاه بهتری خواهند داشت. توسعه هوش مصنوعی در ایران تنها یک پروژه فناورانه نیست بلکه یک ابر پروژه انرژی هم هست. آینده این صنعت به همان اندازه که به پردازنده، نرم‌افزار و نیروی انسانی متخصص وابسته است به ظرفیت نیروگاه‌ها، شبکه انتقال، بهره‌وری مصرف و سرمایه‌گذاری در زیرساخت برق نیز گره خورده است. اگر برق، سوخت اقتصاد دیجیتال باشد، آن‌گاه برنامه‌ریزی برای تأمین آن به یکی از مهم‌ترین پیش‌نیاز‌های ورود ایران به عصر هوش مصنوعی تبدیل خواهد شد.

برندگان انقلاب برق هوش مصنوعی:

۱- آمریکا: ایالات‌متحده بزرگ‌ترین بازار مراکز داده جهان را در اختیار دارد و با سرمایه‌گذاری غول‌هایی مانند مایکروسافت، گوگل، آمازون و متا، بیشترین ظرفیت پردازش هوش مصنوعی را توسعه می‌دهد. توسعه هم‌زمان نیروگاه‌های گازی، احیای نیروگاه‌های هسته‌ای و سرمایه‌گذاری در راکتور‌های مدولار کوچک (SMR) این کشور را در جایگاه نخست نگه داشته است.

۲- چین: این کشور با توسعه گسترده نیروگاه‌های خورشیدی، بادی، برق‌آبی و هسته‌ای، بزرگ‌ترین برنامه توسعه شبکه برق جهان را اجرا می‌کند. هم‌زمان، دولت این کشور مراکز داده را به استان‌های دارای انرژی ارزان منتقل کرده و از این طریق هزینه تولید هوش مصنوعی را کاهش داده است.

۳- کانادا: این کشور معروف به بهشت برق ارزان است. وفور برق‌آبی، آب‌وهوای سرد و قیمت پایین انرژی باعث شده کانادا به یکی از جذاب‌ترین مقاصد احداث مراکز داده تبدیل شود. بسیاری از شرکت‌های آمریکایی بخشی از ظرفیت پردازشی خود را به این کشور منتقل کرده‌اند.

۴- نروژ: بیش از ۹۰ درصد برق نروژ از نیروگاه‌های برق‌آبی تأمین می‌شود. برق ارزان، انتشار پایین کربن و سرمای طبیعی این کشور را به یکی از بهترین گزینه‌ها برای میزبانی مراکز داده اروپا تبدیل کرده است. این قدرت برق پاک است.

۵- امارات: بازیگر نوظهور خاورمیانه با سرمایه‌گذاری سنگین در مراکز داده، توسعه نیروگاه‌های خورشیدی و هسته‌ای و تلاش برای تبدیل شدن به قطب هوش مصنوعی منطقه به یکی از برندگان احتمالی این رقابت تبدیل شده است.

بازندگان:

۱- آلمان: قیمت بالای برق و محدودیت ظرفیت شبکه، هزینه احداث و بهره‌برداری از مراکز داده را در آلمان افزایش داده و بخشی از سرمایه‌گذاری‌ها را به کشور‌های ارزان‌تر منتقل کرده است.

۲- آفریقای جنوبی: قربانی خاموشی‌های مزمن است. بحران تولید برق و خاموشی‌های مکرر این کشور را از رقابت جهانی در حوزه مراکز داده و هوش مصنوعی عقب نگه داشته است.

۳- هند: اگرچه هند یکی از بزرگ‌ترین بازار‌های دیجیتال جهان است اما توسعه مراکز داده با محدودیت شبکه انتقال، ناپایداری برق در برخی ایالت‌ها و رشد سریع مصرف داخلی مواجه است. تقاضای عظیم و زیرساخت ناکافی آسیب جدی به این کشور وارد کرده است.

۴- ایران: کشور ما از نظر منابع گاز طبیعی و ظرفیت توسعه انرژی خورشیدی مزیت‌های کم‌نظیری دارد اما ناترازی برق، فرسودگی بخشی از شبکه و محدودیت سرمایه‌گذاری، توسعه گسترده مراکز داده و هوش مصنوعی را با چالش روبه‌رو کرده است. در صورت اصلاح ساختار صنعت برق و توسعه زیرساخت‌ها این جایگاه می‌تواند تغییر کند.

۵- نیجریه: با وجود بازار بزرگ و جمعیت جوان، کمبود برق پایدار و اتکای گسترده به ژنراتور‌های دیزلی، هزینه توسعه مراکز داده را افزایش داده و توان رقابت این کشور را کاهش داده است.

ذکر این نکته خالی از لطف نیست که از خود هوش مصنوعی سوالاتی درباره خودش بپرسی که چه میزان برق را می‌بلعد؟ به طور مثال این پرسش جالب است که «آموزش GPT-4 چه مقدار برق مصرف کرد؟» شرکت OpenAI تاکنون رقم رسمی مصرف برق آموزش GPT-4 را منتشر نکرده است. با این حال، پژوهش‌های دانشگاهی برآورد می‌کنند آموزش یک مدل در مقیاس GPT-4 به ۱۰ تا ۵۰ گیگاوات‌ساعت برق نیاز داشته باشد؛ رقمی معادل مصرف سالانه ۱۰۰۰ تا ۵۰۰۰ خانوار آمریکایی.یا این پرسش که «ChatGPT چند برابر یک جست‌وجوی گوگل برق مصرف می‌کند؟» برآوردهای اولیه که مصرف برق ChatGPT را ۱۰ برابر جست‌وجوی گوگل اعلام می‌کردند، بعدها از سوی کارشناسان محل تردید قرار گرفت. برآوردهای جدید نشان می‌دهد بسته به نوع مدل و پاسخ هر درخواست از ChatGPT معمولاً حدود ۳ تا ۱۰ برابر یک جست‌وجوی معمولی گوگل برق مصرف می‌کند.

پرسش بعدی این است که «یک رک پردازنده انویدیا GB200 چند مگاوات برق نیاز دارد؟» رک‌های نسل جدید مبتنی بر NVIDIA GB200 NVL72 حدود ۱۲۰ تا ۱۳۰ کیلووات برق مصرف می‌کنند که تقریباً ۴ تا ۵ برابر رک‌های متداول مراکز داده است. در مقیاس یک خوشه شامل هزاران رک، مصرف برق به صدها مگاوات می‌رسد. سوال پایانی هم این است که «هر مرکز داده جدید چند هزار تن مس مصرف می‌کند؟» براساس برآوردهای صنعت برق و مؤسسات معدنی، یک مرکز داده بزرگ هوش مصنوعی برای کابل‌ها، ترانسفورماتورها، باس‌بارها و تجهیزات الکتریکی معمولاً به ۲ تا ۵ هزار تن مس نیاز دارد و در ابرپروژه‌ها این رقم می‌تواند از ۶ هزار تن نیز فراتر برود.

نکته پایانی اینکه در عصر هوش مصنوعی برندگان رقابت کشور‌هایی خواهند بود که بتوانند برق ارزان، پایدار و کم‌کربن را در مقیاس بزرگ در اختیار اقتصاد دیجیتال قرار دهند. در مقابل کشور‌هایی که با کمبود سرمایه‌گذاری در نیروگاه‌ها، فرسودگی شبکه یا ناترازی برق دست‌وپنجه نرم می‌کنند، حتی با وجود نیروی انسانی متخصص، در رقابت جهانی هوش مصنوعی با محدودیت‌های جدی مواجه خواهند شد. همین واقعیت باعث شده بسیاری از تحلیلگران انرژی از «برق» به‌عنوان نفتِ عصر هوش مصنوعی یاد کنند؛ منبعی که در دهه پیش‌رو، بیش از هر زمان دیگری قدرت اقتصادی و فناوری کشور‌ها را تعیین خواهد کرد.