Η «μετακίνηση» κέντρων δεδομένων πιο κοντά σε τοποθεσίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αντί το αντίθετο, δηλαδή τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στα κέντρα, θα μειώσει σημαντικά και το κόστος αλλά και τις εκπομπές, προτείνει το think tank, Bruegel.
Ειδικότερα, όπως αναφέρει σε νέα ανάλυσή του, το 2022, η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων ανήλθε σε 460 τεραβατώρες, αντιπροσωπεύοντας το 2% της συνολικής παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτός ο αριθμός αυξάνεται γρήγορα, λόγω της κατανάλωσης ενέργειας που σχετίζεται με την τεχνητή νοημοσύνη. Η κατάσταση είναι ιδιαίτερα έντονη σε ορισμένα μέρη της Ευρώπης: Στην Ιρλανδία, το μερίδιο των κέντρων δεδομένων στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να αυξηθεί από το ήδη τεράστιο 21% το 2023 σε 32% το 2026. Στη Δανία, η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων θα μπορούσε να εξαπλασιαστεί έως το 2030. Τα hyperscale κέντρα δεδομένων – μεγάλες, εξαιρετικά αποδοτικές εγκαταστάσεις με εκατοντάδες κόμβους διακομιστών που είναι γεωγραφικά διασκορπισμένοι και διαχειρίζονται συλλογικά – οδηγούν σε μια εκπληκτική αύξηση στη ζήτηση υπολογιστικής ισχύος. Ωστόσο, το αποτύπωμα άνθρακα των κέντρων δεδομένων γίνεται μια σημαντική ανησυχία.
Τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας μεταφέρουν καθαρή ηλεκτρική ενέργεια από τις καλύτερες εγκαταστάσεις παραγωγής αιολικής και ηλιακής ενέργειας σε κέντρα ζήτησης και βοηθούν στην εξισορρόπηση της ποικίλης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικές περιοχές.
«Τι θα γινόταν όμως αν η πηγή της ζήτησης μπορούσε να μεταφερθεί στον τόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές;», επισημαίνει το Bruegel.
Λίγες πηγές ζήτησης είναι τόσο ευέλικτες, αλλά τα κέντρα δεδομένων είναι κατά κάποιο τρόπο μοναδικά: πολλές εργασίες υπολογισμού, όπως η επεξεργασία δεδομένων εκτός σύνδεσης, δεν είναι κρίσιμες για το χρόνο ή την τοποθεσία και μπορούν να προγραμματιστούν με ευελιξία.
Όπως τονίζει το think tank, υπάρχει μεγάλη ζήτηση για νέα υποδομή κέντρων δεδομένων που δεν έχει ακόμη τοποθετηθεί. Η αξιοποίηση της ευελιξίας των κέντρων δεδομένων μπορεί να προσφέρει πολλά από τα οφέλη που σχετίζονται με την επέκταση του δικτύου, αλλά χωρίς τις προκλήσεις των αντιδράσεων από την κοινότητα (NIMBY) και τους μεγάλους χρόνους αναμονής για την κατασκευή νέων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας. Η μεταφορά δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις είναι φθηνότερη από τη μεταφορά της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που θα χρειαζόταν για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων στον προορισμό, όπως σημειώνει. Μετατοπίζοντας αυτό το υπολογιστικό φορτίο μεταξύ τοποθεσιών των κέντρων δεδομένων και από τη μια χρονική περίοδο στην άλλη, το computing μπορεί να πραγματοποιηθεί όπου και όταν είναι διαθέσιμη πράσινη ηλεκτρική ενέργεια, επιτρέποντας σημαντική εξοικονόμηση τόσο στο ενεργειακό κόστος όσο και στις εκπομπές.
Οι εταιρείες μπορούν να αξιοποιήσουν τρία χαρακτηριστικά που εξαρτώνται από τη γεωγραφία και τις καιρικές συνθήκες για να αξιοποιήσουν αποτελεσματικά αυτήν την ευελιξία, επισημαίνει το Bruegel. Το πρώτο χαρακτηριστικό είναι η γεωγραφική διακύμανση της χωρητικότητας των τοπικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, δηλαδή ο όγκος ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να παράγει μια συγκεκριμένη ηλιακή ή αιολική εγκατάσταση σε ένα μέσο έτος. Η διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ποικίλλει σημαντικά στην Ευρώπη: πολύ περισσότερος ήλιος στις νότιες περιοχές, ενώ ο άνεμος συνήθως κορυφώνεται στις βόρειες χώρες. Με την αξιοποίηση της ευελιξίας, μπορεί να γίνει η μέγιστη χρήση των πόρων ανανεώσιμης ενέργειας που διατίθενται σε όλη την Ευρώπη.
Το δεύτερο χαρακτηριστικό σχετίζεται με σημαντική διακύμανση στα καιρικά μοτίβα σε όλη την Ευρώπη. Για παράδειγμα, η συσχέτιση της παραγωγής ανέμου μεταξύ Δανίας και Πορτογαλίας είναι σχεδόν μηδενική. Αυτό σημαίνει ότι όταν η παραγωγή ανέμου είναι χαμηλή σε μια τοποθεσία, μπορεί να είναι υψηλή σε μια άλλη. Μια απόσταση 300-400 χιλιομέτρων είναι επαρκής για δύο ανεμογεννήτριες να έχουν πολύ διαφορετικά πρότυπα παραγωγής. Τα κέντρα δεδομένων μπορούν να το εκμεταλλευτούν μεταφέροντας δυναμικά υπολογιστικές εργασίες σε τοποθεσίες με μεγαλύτερη διαθεσιμότητα αιολικής ενέργειας, μειώνοντας έτσι την εξάρτηση από την ηλεκτρική ενέργεια που βασίζεται στο δίκτυο ή στην αποθήκευση ενέργειας σε περιόδους χαμηλής τοπικής παραγωγής ανέμου.
Το τρίτο χαρακτηριστικό περιλαμβάνει χρονικές καθυστερήσεις στις κορυφώσεις της ηλιακής ακτινοβολίας που προκαλούνται από την περιστροφή της Γης. Οι αιχμές ηλιακής παραγωγής στην ανατολική και δυτική Ευρώπη συμβαίνουν με διαφορά αρκετών ωρών, επιτρέποντας στον υπολογιστικό φόρτο εργασίας να ευθυγραμμιστεί με αυτές τις χρονικές αλλαγές και με αυτόν τον τρόπο να μειώσει το κόστος που σχετίζεται με την ακριβή αποθήκευση ενέργειας. Για παράδειγμα, ένα κέντρο δεδομένων στην Ελλάδα, όπως επισημαίνει το Bruegel, μπορεί να επεξεργαστεί υπολογισμούς που απαιτούνται στην Πορτογαλία κατά τη διάρκεια ενός μέρους της ημέρας, ενώ το πορτογαλικό κέντρο δεδομένων να χειριστεί εργασίες για την Ελλάδα λίγες ώρες αργότερα. Αυτός ο συγχρονισμός διασφαλίζει αποτελεσματικά ότι τα φορτία ακολουθούν τον ήλιο.
Η αξιοποίηση της ευελιξίας μπορεί να μετριάσει μια από τις πιο σημαντικές προκλήσεις που σχετίζονται με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: την περιορισμένη υποδομή δικτύου, τονίζει το Bruegel. Η επέκταση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της Ευρώπης για την υποστήριξη της αυξημένης παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές απαιτεί σημαντικές επενδύσεις σε γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Για παράδειγμα, έχει υπολογιστεί ότι έως και 76 γιγαβάτ νέας ζήτησης στις Ηνωμένες Πολιτείες – που αντιστοιχεί στο 10% του αιχμής φορτίου ηλεκτρικής ενέργειας – θα μπορούσαν να ενσωματωθούν με ελάχιστη μείωση της παραγωγής εάν το φορτίο είναι ευέλικτο και μπορεί να μειωθεί προσωρινά κατά τα peaks του συστήματος.
Παρόμοια κέρδη απόδοσης του συστήματος θα μπορούσαν να γίνουν στην Ευρώπη, μειώνοντας την ανάγκη για δαπανηρές ενισχύσεις του δικτύου και επιταχύνοντας παράλληλα την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η μεταφορά φορτίων δεδομένων σε διαφορετικές τοποθεσίες αποτελεί μια μεγάλη ευκαιρία, προσφέροντας μια συμπληρωματική λύση για την ενίσχυση του δικτύου, επιτρέποντας εικονικές μεταφορές φορτίων ηλεκτρικής ενέργειας και παρακάμπτοντας αποτελεσματικά τους φυσικούς περιορισμούς στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας.
Υποστηρικτικές πολιτικές και κεφάλαια που δίνουν κίνητρα στα κέντρα δεδομένων να προσαρμόζουν δυναμικά τη ζήτησή τους μπορούν να βοηθήσουν στην ενσωμάτωση αυτού του δυναμικού μετατόπισης φορτίου στις αγορές ενέργειας, επισημαίνει το Bruegel. Οι ρυθμιστικές αρχές, οι διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς και η βιομηχανία θα πρέπει να συνεργαστούν για την προώθηση ενός περιβάλλοντος στο οποίο η ευέλικτη ζήτηση από τα κέντρα δεδομένων γίνεται σημαντικό στοιχείο του ενεργειακού συστήματος, συμβάλλοντας στη σταθεροποίηση των τιμών της ηλεκτρικής ενέργειας, στη βελτιστοποίηση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και στην επιτάχυνση της απαλλαγής από τον άνθρακα, όπως τονίζει το think tank.
