28.10.2024 20:10:00

Локальная нехватка электрогенерации в России и мире может запутать нейросети

Искусственному интеллекту предстоит побороться с майнерами за источники энергии
Анастасия Башкатова
Заместитель заведующего отделом экономики "Независимой газеты"

В некоторых регионах РФ энергетики опасаются возникновения непокрываемого дефицита и без всяких технологий ИИ.
Минцифры распространит меры поддержки на проекты с искусственным интеллектом (ИИ), ведь стоит задача на порядок увеличить внедрение новых технологий в экономике. Но, как показывает опыт IT-гигантов мира, развитие ИИ уже сейчас требует ответа на самый главный для выживания этой технологии вопрос: откуда брать энергию для ненасытных центров обработки данных (ЦОД) и суперкомпьютеров? IT-гиганты включаются в проекты, связанные и с мирным атомом, и даже с термоядерным синтезом. Для России это тоже актуально. Ведь на отдельных территориях страны и без всякого ИИ энергетики фиксируют риски "непокрываемого дефицита мощности". Часть экспертов при этом все же надеются на то, что сам ИИ как раз и должен помочь энергоэффективности за счет оптимизации производственных процессов.

Искусственный интеллект в России планируется внедрять чуть ли не повсеместно: и в разных отраслях промышленности, и в сфере здравоохранения, и в госуправлении. С учетом амбициозности поставленных задач Минцифры планирует распространить меры поддержки, которые сейчас есть у разработчиков российского программного обеспечения, на проекты с искусственным интеллектом.

Но чтобы эта технология выжила, даже в суперсовременном мире, как выяснилось, все равно не обойтись без пресловутого рубильника, который должен быть включен. ЦОД и суперкомпьютерам нужна подпитка в виде не только тех данных, на которых обучается ИИ (это еще полбеды), но и в виде самого главного – электрической энергии. Поэтому крупнейшие IT-компании мира буквально встали в очередь за мирным атомом.

В этом году, по сообщениям западной прессы, и Amazon, и Microsoft заключили крупные сделки с атомными электростанциями (АЭС) в США. Особо громко прозвучала новость о том, что Microsoft договорилась реанимировать АЭС Три-Майл-Айленд, известную по аварии с утечкой теплоносителя в 1979 году. Ее работа должна быть восстановлена к 2028 году, ожидается, что IT-гигант будет закупать энергию с этой АЭС в течение 20 лет, причем по довольно высоким на фоне среднерыночных значений ценам. Кроме того, Microsoft и Google проявили интерес к малым модульным реакторам нового поколения.

Но и это не все. Год назад все та же Microsoft, как сообщали СМИ, подписала первый в истории коммерческий контракт на поставку электроэнергии, получаемой с помощью термоядерного синтеза. Контракт заключен с компанией Helion Energy. И она планирует предоставлять энергию тоже с 2028 года (в этом случае обозначение столь конкретных сроков, конечно, немного обескураживает).

"Было выявлено, что на получение ответа из ChatGPT требуется в 10 раз больше энергии, чем для запроса в обычном поиске в браузере. Генеративный ИИ может требовать в 33 раза больше энергии, чем работа обычных компьютерных программ, – комментирует эксперт Центра Россия–ОЭСР Президентской академии Мария Гирич. – Поэтому дальнейшее внедрение ИИ потребует развития новых энергомощностей".

Как пояснил "НГ" декан факультета бизнес-информатики и управления комплексными системами Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" Александр Путилов, для обработки данных с помощью ИИ-технологий необходимы ЦОД, обладающие определенными качествами: надежностью энергоснабжения для работы электронных устройств; надежностью охлаждения электронных устройств, в случае перегрева которых будет потеряна вся информация; физической защитой от возможных воздействий; квалифицированным персоналом.

И все эти требования как раз и выполняются в рамках проектов, реализуемых в связке с атомными станциями: не менее двух энергетических сетей (кроме самой АЭС), физическая безопасность, наличие специалистов. Для ЦОД при АЭС показатели надежности достигают максимальных значений, говорит Путилов. И кстати, по его замечанию, преимущества АЭС для IT-технологий используются и в нашей стране.

Между тем готовность России к дальнейшей экспансии технологий ИИ все же требует особого внимания. Ранее председатель правления "Системного оператора Единой энергетической системы" Федор Опадчий сообщал о росте нагрузки со стороны ЦОД, включая майнинг криптовалют, на энергосистему РФ.

Например, по данным, которые приводил Опадчий по состоянию на апрель 2024 года, "объем фактически присоединенной мощности ЦОД без учета серого майнинга" в энергосистеме оценивался почти в 2,6 ГВт, еще почти столько же имеют утвержденные техусловия на технологическое присоединение. А в целом мощность ЦОД, включая весь майнинг, в обозримой перспективе может вырасти до 9,6 ГВт. Для сравнения: в течение осенне-зимнего периода 2023/24 максимум потребления мощности энергосистемы в России составил почти 174 ГВт.

209-4-2480.jpg
Microsoft планирует, что работа АЭС
Три-Майл-Айленд будет восстановлена
к 2028 году. Фото ReutersЭнергетики выявили наличие в России таких энергорайонов, в которых возможно даже возникновение "непокрываемого дефицита мощности" в случае присоединения новых потребителей. К этим энергорайонам относятся юго-восточная часть Сибири, объединенная энергосистема (ОЭС) Юга за контролируемым сечением "Волгоград – Ростов"; ОЭС Востока; энергосистема Москвы и Московской области. Об этом сообщалось в материалах к проекту Программы развития электроэнергетических систем России на 2025–2030 годы (см. "НГ" от 02.09.24).
Между тем, как пояснил "НГ" директор Центра исследований в электроэнергетике Высшей школы экономики Сергей Сасим, важно отметить, что отечественная энергосистема продолжает оставаться "совокупно профицитной". "Даже на долгосрочном горизонте планирования до 2042 года суммарный запас генерирующей мощности составляет более 45 ГВт", – сказал эксперт.

Хотя, по его уточнению, система действительно испытывает отдельные затруднения: "Локальные дефициты были, есть и скорее всего будут". По нескольким причинам: это и аномальные температурные режимы, и высокая аварийность генерирующего оборудования, и неготовность к росту нагрузки со стороны отдельных потребителей. И кстати, если брать последний фактор, то ключевой триггер, как говорит Сасим, даже не крупные центры коммерческих вычислений, а "распределенное увеличение бытовой нагрузки, обусловленное небытовым характером использования коммунальной инфраструктуры". Речь идет о нелегальном майнинге в регионах с низкими тарифами на электроэнергию для населения.

Так что, с одной стороны, как отметил Сасим, российская энергосистема в целом способна обеспечить развитие экономики с учетом и промышленного потребления, и внедрения искусственного интеллекта, который, к слову, и сам в идеале должен повысить эффективность всех процессов. Но с другой стороны, как указал эксперт, "безусловно, осуществлять модернизацию генерирующего оборудования и строительство новой генерации, особенно тепловой, сегодня гораздо сложнее, чем несколько лет назад, – из-за ограничений в области поставки оборудования и роста стоимости капитала в экономике".

В итоге, если принимать во внимание потенциальный уровень потребления топовыми архитектурами ИИ, который, по некоторым оценкам, будет измеряться гигаваттами, то, конечно, это вызов для энергосистемы, говорит доцент РЭУ им. Г.В. Плеханова Максим Максимов. Однако, как отметила Гирич, аналитические возможности ИИ все же позволяют в некоторых случаях предвидеть расходы энергии, сбои в электросетях, определять наиболее эффективные меры по сокращению использования ресурсов.
"По данным Международного энергетического агентства видно, что энергопотребление дата-центров (без учета майнинга криптовалюты) растет медленнее, чем интенсивность их использования. И в 2022 году на них пришлось всего около 1–1,3% мирового потребления электричества. В том числе благодаря тому, что ИИ применяется для оптимизации энергопотребления и энергосбережения", – пояснил руководитель направления науки о данных платформы Hybe Алексей Калабурдин.

Правда, как тут же добавил эксперт, на самом деле в индустрии искусственного интеллекта до сих пор трендами остается достижение высоких метрик моделей машинного обучения "любой ценой", ресурсы достаются сравнительно легко – по крайней мере, пока. И оптимизация потребления той же электроэнергии сейчас становится, по словам эксперта, скорее увлечением отдельных энтузиастов и специфичных бизнесов.