Energie není samozřejmost. A umělá inteligence může brzo potřebovat přelomové technologie

Datové centrum.

Datové centrum. Zdroj: Microsoft

ChatGPT a další podobné takzvané velké jazykové modely nás udivují svou schopností odpovědět na poměrně sofistikované dotazy i tím, že dokážou pomoct se sepsáním e-mailu, krátce shrnout text nebo navrhnout recept na nedělní oběd. „Fyzicky“ za naší interakcí s umělou inteligencí (AI) stojí hlavně gigantická datová centra firem jako Microsoft, Google nebo Amazon, která umějí uspokojit obrovské nároky AI modelů na výpočetní sílu.

Odpovědi AI ovšem nejsou zdarma – každé vygenerované slovo něco stojí. Zaplatit je třeba za zmíněná datová centra, pokročilé čipy a samozřejmě i za elektřinu. O tom, že datová centra jsou energeticky žravá, není pochyb. Kdo v nějakém byl, viděl tlusté přívodní kabely, řady vyrovnaných záložních baterií i gigantické generátory, které mají zvládnout provoz v případě výpadku proudu.

Odběr jako Argentina

S nástupem umělé inteligence se tyto nároky ovšem ještě násobí. A to může být problém, protože rozvodné a distribuční sítě ani elektrárny nemusejí být připraveny na odběry, jaké datacentra budou už brzy potřebovat. Sam Altman, šéf společnosti Open AI a tvůrce ChatGPT, možná přeháněl, když na Ekonomickém fóru v Davosu v lednu řekl, že pro budoucnost umělé inteligence je nutný příchod zatím neexistujících přelomových technologií v energetice, jako je jaderná fúze.

Ale možná zas až tolik nepřeháněl. V poslední době se objevila řada zajímavých analýz, které odhadují budoucí náročnost datových center ve světle nejen nástupu AI, ale i udržitelnosti a přechodu na úspornější výrobu energie. Nejcitovanější je asi ta z října loňského roku od Alexe de Vriese ze Svobodné univerzity v Amsterdamu, který odhadl podle projekce výroby nejvýkonnějších čipů používaných do datacenter, již publikovala společnost Nvidia, že do tří let může spotřeba narůst o 85 až 134 terawatthodin. To je ekvivalent roční spotřeby států jako Argentina nebo Nizozemsko (v Česku se pohybuje kolem 60 terawatthodin).

Mezinárodní energetická agentura (IEA) předpokládá ještě větší nároky datových center na energii. V předpovědi na příští dva roky, kterou vydala na začátku ledna, předpokládá, že celosvětově datová centra včetně IT infrastruktury pro kryptoměny a požadavků na výpočetní výkon ze strany AI spotřebují v roce 2026 mezi 620 až 1050 terawatthodinami. Jen v Evropské unii v roce 2022 datová centra spálila 100 terawatthodin, v roce 2026 by toto číslo mělo být minimálně 150 terawatthodin. Datacentra v Irsku, kde mají svá evropská sídla digitální giganti jako Google, Meta nebo Microsoft, podle předpokladů výzkumníků z IEA v roce 2026 spolykají asi třetinu irské spotřeby.

Výzkumníci ze švédských společností Ericsson a Telia se v posledním vydání odborného časopisu Telecommunications Policy snažili odhadnout spotřebu (a tedy i produkci skleníkových plynů) celého ICT sektoru zpětně za rok 2020. Na základě reálných dat od 150 ICT společností došli k závěru, že celý tento sektor – nejen datová centra, ale i telekomunikace, osobní počítače, mobily atd. – se podílel na tehdejší celosvětové spotřebě elektřiny asi čtyřmi procenty. Jen datová centra podle švédských výzkumníků celosvětově spálila 223 terawatthodin.

Pojede AI na uhlí?

Zpětné výzkumy jsou cenné hlavně proto, že ukazují, jak moc se pletli či nepletli různí prognostici. Díky nim mimo jiné víme, že v minulosti byli ohledně spotřeby energií až příliš pesimističtí a očekávali, že bude daleko větší.

Nicméně nějaká přelomová technologie, která by zajistila masivní nárůst efektivity datacenter, tedy že by se významně zvýšil jejich výkon, aniž by si to vyžádalo více energie, zatím k dispozici není. Ani nový zdroj energie, jako je už zmiňovaná jaderná fúze. Masivnější používání nástrojů AI si tedy vyžádá stavbu dalších datacenter, která budou znamenat větší nároky na elektřinu i na přenosovou a distribuční síť. A také bude nutné elektřiny vyrobit víc.

V USA tento výhled vede třeba k tomu, že některé uhelné elektrárny, které jejich provozovatelé plánovali postupně odstavit, nakonec budou pálit uhlí dál. Agentura Bloomberg minulý týden informovala, že v pásu mezi státy Kentucky a Severní Dakota mělo do roku 2028 skončit výrobu asi dvacet uhelných elektráren. Jejich provozovatelé jejich konec odsunuli na neurčito právě kvůli rostoucí poptávce. Výroba baterií, polovodičů a elektroaut, která roste i díky podpoře ze strany federální vlády, je totiž také energeticky náročná.

Podobně to může dopadnout i u nás. Premiér Petr Fiala loni vyhlásil, že Česko se bude zaměřovat na „národní strategické investice“, jádro, lithium, čipy – a umělou inteligenci. Jenže umělá inteligence znamená datová centra, a tedy vyšší spotřebu energie. Než naběhne připravované jádro a více se rozjedou obnovitelné zdroje, možná ji bude muset bohužel dodávat i špinavé, ale spolehlivé uhlí. Nebo dražší plyn.

A aby to bylo ještě složitější, podle některých nových projekcí může být obtížné pokrýt už dosavadní spotřebu. Uvidíme, jak své priority politici promítnou do nové energetické koncepce, kterou by měli představit během několika týdnů.