Бумът на центрове за данни на Big Tech носи риск за енергийната мрежа в САЩ

Data Center Alley, участък от 30 квадратни мили извън Вашингтон и дом на повече от 200 центъра за данни, консумира приблизително същото електричество като Бостън. Служителите на енергийната компания бяха разтревожени, когато голяма част от тези центрове - 60 от тях, внезапно отпаднаха от мрежата един ден миналото лято и преминаха към генератори.  Масовата реакция беше предизвикана от стандартен механизъм за безопасност в индустрията на центровете за данни, предназначен да предпазва компютърните чипове и електронното оборудване от щети, причинени от колебания на напрежението. Но това е причинило огромен скок в излишната електроенергия, според федералните регулатори и ръководителите на комуналните услуги, съобщава Ройтерс.

Големината на дисбаланса, принудена от мрежовия оператор PJM и местната комунална компания Dominion Energy за намаляване на производството от електроцентралите, за да защити мрежовата инфраструктура и да избегне най-лошия сценарий на каскадни прекъсвания на електрозахранването в целия регион.

Близката грешка - докладвана тук подробно за първи път - принуди федералните регулатори да признаят нова уязвимост на електрическата мрежа на Америка: необявени прекъсвания от центрове за данни.

„Тъй като тези центрове за данни стават все по-големи и консумират повече енергия, мрежата не е проектирана да издържи загубата на 1500-мегаватови центрове за данни“, каза Джон Моура, директор за оценка на надеждността и системен анализ за NERC, в интервю за Ройтерс.

„На някакво ниво става твърде голямо, за да издържи, освен ако не се добавят още ресурси на мрежата.“

Исторически мрежовите оператори са планирали големи електроцентрали да се изключват офлайн. Но бързото разрастване на центровете за данни, обработващи огромните количества информация, използвана за изкуствен интелект (AI) и крипто копаене, принуждава мрежовите оператори да планират нови непредвидени ситуации и усложнява и без това трудната задача за балансиране на предлагането и търсенето на електроенергия в страната.

„Това, което ни казва, е, че поведението на центровете за данни има потенциал да причини каскадни прекъсвания на електрозахранването за цял регион“, каза Алисън Силвърщайн, бивш старши съветник на председателя на Федералната комисия за енергийно регулиране на САЩ.

Месец след инцидента Северноамериканската корпорация за електрическа надеждност (NERC), федералният регулатор за надеждността на мрежата, създаде работна група за проучване на масови прекъсвания на връзката от центрове за данни и крипто копачи.

Броят на почти пропуснатите събития като това в Data Center Alley нарасна бързо през последните пет години, тъй като все повече центрове за данни стават онлайн. Събитието се случи на миналия 10 юли близо до предградието Феърфакс, Вирджиния, район, известен като Data Center Alley заради концентрацията на съоръжения, обслужващи Microsoft, Google и Amazon. Около 70% от световния интернет трафик преминава през района.

Количеството енергия, използвано от центровете за данни, се е утроило през последното десетилетие и може да се утрои отново до 2028 г., според доклад, изготвен от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли към Министерството на енергетиката през декември.

Преглед на Reuters на документи за разкриване на информация от Съвета за електрическа надеждност на Тексас (ERCOT), главния мрежов оператор на щата, идентифицира повече от 30 инцидента с риск от 2020 г., предизвикани от големи потребители на енергия като центрове за данни и крипто копачи, превключващи офлайн.

През декември 2022 г. повреден трансформатор в подстанция в западен Тексас причини изключването на близо 400 крипто копачи, центрове за данни и съоръжения за производство на нефт и газ без предупреждение. Това доведе  до свръхпредлагане от близо 1700 мегавата електроенергия, което се равнява на около около 5% от общото търсене на мрежата, като   принуди 112 мегавата производство на електроенергия да спре, според ERCOT.

Рискът от прекъсване на електрозахранването само ще нарасне, когато новите центрове за данни се появят онлайн, прогнозира NERC в доклад от декември. Почти всички Съединени щати ще бъдат изправени пред по-високи рискове от енергиен недостиг през следващите 5 до 10 години, се казва в доклада.

Регулаторът призова комуналните услуги да обмислят актуализиране на федералните стандарти за надеждност за центрове за данни и крипто копачи.

Спорна корекция

Много центрове за данни са проектирани от техните оператори да преминават към локални генератори при най-малкия намек за проблем в мрежата, за да се сведе до минимум рискът от прекъсване на услуги като търсене в Google или крипто копаене, според NERC.

Някои мрежови оператори предложиха да се изисква от центровете за данни да „преминават“ през рутинните спадове на напрежението, без да прекъсват връзката. Но операторите на центрове за данни са против поради риска от повреда на електронно оборудване и охладителни системи.

Миналата година ERCOT оттегли предложение, което би наложило ограничения за преминаване на центрове за данни и крипто копачи, след като се сблъска с отпор от индустриална група, Коалицията за центрове за данни.

Групата, чиито членове включват Amazon, Google и Meta, цитира разходите и риска от повреда на компютърни чипове и охладителни системи, изложени на променливи нива на напрежение.

„Хардуерът на центровете за данни и захранванията, подобно на друга електроника, са много чувствителни към стабилността на захранването“, каза коалицията в коментари от януари 2024 г., подадени до ERCOT.

„Отклонението от този диапазон ще влоши оптималната производителност, ще намали дълготрайността или ще повреди компонентите, непоправими“.

Съществува „голям потенциал“ мащабът на тези прекъсвания да нараства, тъй като по-големи операции се включват в мрежата на Тексас, каза оперативният инженер на ERCOT Патрик Гравоа в презентация през декември пред работната група за голямо натоварване на NERC.

Гравоа каза, че операторът на мрежата все още работи, за да определи точно какво подтиква големите потребители на електроенергия да изключат мрежата, така че да може да избегне изненади.

Ари Пескоу, директор на Инициативата за законодателство в областта на електричеството в Юридическия факултет на Харвард, каза, че регулаторите могат да изискват центровете за данни да преминават през спадове на напрежението - но това може да рискува Big Tech да се откаже от щатите с по-облекчени правила.

Джим Симонели, главен технологичен директор за подразделението за сигурно захранване на Schneider Electric, каза, че комуналните услуги и индустрията на центровете за данни трябва да научат много поуки от случилото се извън Вашингтон през миналия юли.

„Едно нещо, което все още не съществува за индустрията на центровете за данни, е как да бъдем удобни за мрежата“, каза Симонели.