Краткое содержание анализа
Крупнейший оператор электроэнергетического рынка на востоке США — компания PJM — сталкивается с серьезными трудностями из-за внезапного роста потребления электроэнергии со стороны центров обработки данных, основанных на технологиях искусственного интеллекта (ИИ). Старые рыночные механизмы и ошибки в моделях прогнозирования привели к резкому повышению цен на электроэнергию (домашние счета увеличились на 17–24%), в то время как новые мощности не смогли удовлетворить рост спроса. Кроме того, управление PJM зашло в тупик из-за политики взаимного отклонения предложений различных сторон, что препятствует проведению реформ. Технологические компании (например, Microsoft и Google), сталкивающиеся с проблемами при подключении к электросети и неопределенностью затрат, начали строить собственные электростанции, в результате чего именно обычные потребители оказались вынуждены платить за эти издержки. Это является проявлением глубоких противоречий между устаревшей инфраструктурой США и растущими потребностями в ИИ.
I. Центры обработки данных на основе ИИ: потребление электроэнергии как вторжение «быка в магазин с керамикой»
Обучение крупных ИИ-моделей требует большого количества процессоров типа GPU, и потребление энергии одной рамки GPU в 10 раз превышает потребление традиционных серверов (часто более 100 киловатт). Компании, такие как Microsoft и Google, активно строят центры обработки данных в США, каждый из которых представляет собой настоящее энергетическое «чудовище». За последние 20 лет потребление электроэнергии в восточных регионах, охватываемых PJM, оставалось стабильным, и электросети были оптимизированы с учетом нулевого роста спроса; внезапное возникновение огромного спроса от ИИ-технологий стало для них серьезным испытанием.
II. Рынок электроэнергетической мощности PJM: почему цены на электроэнергию выросли почти в 10 раз?
Рынок электроэнергетической мощности можно рассматривать как своего рода страховку от нехватки электроэнергии в периоды пикового спроса: электроэнергетические компании не только должны продавать электроэнергию, но и обеспечивать достаточные резервные мощности. PJM ежегодно проводит аукционы на эти резервные мощности, и стоимость этих услуг распределяется среди потребителей. В 2024 году, в связи с обновлением моделей прогнозирования (в результате шторма 2022 года), компания снизила оценку надежности газовых электростанций на 10–20%, что, казалось бы, должно было уменьшить необходимость в резервных мощностях. Однако аукционные цены взлетели с 28,92 доллара за мегаватт-день до 270–333 долларов, что привело к увеличению общих затрат на 63,6 миллиарда долларов. Более того, большая часть средств пошла в карманы существующих электроэнергетических компаний, хотя их реальные затраты составляли всего от 1/20 до 1/40 аукционной цены, что фактически означает получение субсидий.
III. Два серьезных ошибки в моделях прогнозирования: бесполезная трата средств
В расчетных моделях PJM скрыты две фатальные ошибки:
1. Игнорирование влияния холодного воздуха зимой: холодный воздух повышает эффективность работы газовых электростанций; зимний спрос на электроэнергию на 8,4% выше, чем летний. Однако модели, основанные на летних данных, привели к недооценке производственных мощностей, в результате чего было приобретено избыточное количество резервных мощностей стоимостью около 13 миллиардов долларов.
2. Невнимание к усилению электростанций после штормов: после шторма 2022 года электростанции были укреплены, но модели продолжали использовать старые данные о частоте отключений; в результате было приобретено дополнительное количество резервных мощностей стоимостью 3,8 миллиардов долларов, что также стало частью бесполезных расходов.
IV. Политика взаимного отклонения предложений: почему PJM не может реформироваться?
Правила PJM предусматривают, что любое реформирование может быть заблокировано, если две из пяти заинтересованных сторон (электроэнергетические компании, потребители и т. д.) выступят против него. Например, предложения по снижению затрат на электроэнергию зимой были отклонены электроэнергетическими компаниями, которые боятся штрафов в случае плохих показателей работы в летний период. Другие реформы также препятствуются заинтересованными сторонами; регулирующий орган FERC выдал последний ультиматум, но не имеет полномочий на активное реформирование системы. Эта механика, разработанная 20 лет назад, совершенно не соответствует потребностям эпохи ИИ.
V. «Отключение» технологических компаний от общей электросети: обычные потребители несут основную ношу
Из-за медленных процедур подключения к электросети (перерыв в исследованиях на четыре с половиной года) и неопределенности затрат технологические компании начали отказываться от использования общей электросети:
- Microsoft заключила 20-летний контракт на восстановление атомной электростанции;
- Google построила собственную систему поставок газа.
В результате общая электросеть теряет крупных потребителей, и фиксированные затраты (на строительство линий передачи, резервные мощности) ложатся на плечи обычных потребителей. PJM пытается приобрести дополнительные мощности стоимостью 6,8 ГВ, но реальный дефицит составляет всего 3 ГВ; стоимость распределения затрат не определена, и если крупные потребители откажутся платить, последствия понесут обычные потребители.
Последствия: Восточное побережье США теряет преимущества в гонке за ИИ-технологии из-за нестабильности поставок электроэнергии; обычные потребители оказываются вынуждены платить за ошибки старой электроэнергетической системы.
Суть этой ситуации заключается в вопросе: кто должен платить за рост потребностей в ИИ? Способные к развитию компании ушли, а оставшиеся обычные люди вынуждены нести последствия. Старые проблемы американской электроэнергетической системы тормозят развитие технологий ИИ.