Europa heeft behoefte aan AI-datacenters, maar het energienet kan ze niet voeden

Europa heeft een groeiende behoefte aan AI-datacenters – maar het energienet kan ze niet voeden

Van decennialange wachttijden voor netverbindingen tot faciliteiten die op halve capaciteit draaien, een nieuwe studie onthult de energiecrisis die ten grondslag ligt aan Europa’s inspanningen om zijn AI-capaciteiten uit te breiden.

Elke keer dat je een vraag stelt aan een AI-chatbot, zijn er ergens, mogelijk op een ander continent, een aantal computers hard aan het werk om die vraag te beantwoorden, wat leidt tot een enorme hoeveelheid energie die nodig is voor een snelle reactie.

Datacenters, de fysieke locaties waar supercomputers en aanverwante componenten zijn ondergebracht, zijn cruciaal in ons tijdperk van geavanceerde gegevensverwerking. Maar hun honger naar elektriciteit begint een probleem op zich te worden. Deze faciliteiten worden groter, talrijker en verbruiken dramatisch meer energie, terwijl de energie die nodig is om ze te laten draaien even snel toeneemt.

De Verenigde Staten domineren momenteel het wereldtoneel met ongeveer 5.400 faciliteiten, vergeleken met ongeveer 3.400 in Europa, volgens gegevens van Cloudscene, en Europa is wanhopig om deze kloof te dichten. Het probleem is dat het dichten van deze kloof enorme energiekosten met zich meebrengt – en het elektriciteitsnet van het continent worstelt al met de bestaande vraag.

Een belangrijke nieuwe studie van Interface, een Europees denktank voor energie- en digitale beleid, benadrukt hoe ernstig deze spanning is geworden. Ze waarschuwen dat zonder dringende hervormingen, de AI-ambities van Europa kunnen eindigen als kostbare stranded assets die energie en publiek geld opslokken zonder dat er naar betere opties elders wordt gekeken.

“Het bouwen van faciliteiten met honderden megawatt die hun gecontracteerde capaciteit niet effectief gebruiken, zou onhoudbaar zijn, zowel economisch als vanuit een energie- en klimaatsysteemperspectief,” aldus het rapport.

Energieverbruik van datacenters

Een typisch Europees huishouden verbruikt ongeveer 3.600 kilowattuur elektriciteit per jaar, of ongeveer 10 kilowattuur per dag. Het datacenter achter jouw AI-assistent kan de dagelijkse hoeveelheid energie die nodig is voor tienduizenden van die huishoudens verbruiken vóór het ontbijt.

“De vermogenscapaciteit van de grootste AI-clusters stijgt van ongeveer 13 MW in 2019 naar een geschatte 280-300 MW voor xAI’s Colossus in 2025 – vergelijkbaar met de vraag van ongeveer 250.000 Europese huishoudens,” legt het rapport uit.

Al deze energie moet door iets heen, en dat iets staat al onder ernstige druk. Het elektriciteitsnet van Europa, het enorme netwerk van elektriciteitsleidingen, onderstations en transmissie-infrastructuur dat elektriciteit van waar het wordt opgewekt naar waar het nodig is, werd niet gebouwd met AI in gedachten.

Wanneer een enkele nieuwe faciliteit honderden megawatt tegelijk vereist, is het niet genoeg om deze simpelweg aan te sluiten. Dit belast en verzwakt het hele systeem eromheen, wat mogelijk kostbare upgrades vereist en andere gebruikers die strijden om dezelfde capaciteit uitsluit.

“Het trainen van ChatGPT-4 verbruikte naar verluidt ongeveer 46 GWh aan totale energie – gelijk aan een constante vraag van 20 MW over drie maanden, en genoeg om de hele Brusselse Hoofdstedelijke Regio meer dan vier dagen van stroom te voorzien,” vervolgt het rapport. De meest geavanceerde modellen die nu worden gebouwd, verbruiken naar schatting veel meer. De Internationale Energieagentschap projecteert dat het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters “meer dan zal verdubbelen tegen 2030, grotendeels door AI-werkbelastingen”.

Traditionele serverboerderijen zijn gebouwd rond bescheiden, flexibele vermogensbehoeften. AI-clusters bevatten gespecialiseerde chips die dagen of weken achtereen op bijna maximale intensiteit draaien, en gedragen zich, zoals het rapport stelt, als “elektro-intensieve industriële installaties verbonden met beperkte netten”.

“De capaciteit van het net voor verbindingen, de doorlooptijden voor verbindingen, lokale congestie en recentelijk de energieprijzen zijn al bindende beperkingen geworden, die grote uitrol vertragen of omleiden ondanks de initiële investeringsinteresse,” volgens Interface.

Kan het net de vraag bijbenen?

Geen enkele plek illustreert dit beter dan in de meest gewilde datacentermarkten van Europa, of wat de industrie de FLAP-D steden noemt: Frankfurt, Londen, Amsterdam, Parijs en Dublin. De wachttijden voor netverbindingen zijn zo lang geworden dat ze effectief een ban op ontwikkeling zijn geworden.

“In de FLAP-D-markten… wachten nieuwe faciliteiten gemiddeld 7 tot 10 jaar op een netverbinding, oplopend tot 13 jaar in de meest congestiegevoelige primaire markten,” legt het rapport uit. Ierland heeft een de facto moratorium opgelegd op nieuwe datacenters in Dublin tot 2028, terwijl Nederland en Frankfurt effectief nieuwe verbindingen hebben verboden tot minstens 2030.

Het rapport merkte op dat OpenAI “hun investeringen in het VK en Noorwegen heeft opgeschort vanwege hoge elektriciteitsprijzen,” een mogelijk teken dat zelfs de best gefinancierde AI-bedrijven ter wereld worden tegengehouden door de energiebeperkingen in Europa.

Wat moet er veranderen?

Het elektriciteitsnet van Europa heeft al te maken met de eisen van het elektrificeren van transport en verwarming, de ongelijke uitrol van hernieuwbare energiebronnen, en wat het rapport de risico’s van “krappe gas- en elektriciteitsmarkten” noemt, verder onder druk gezet door de invasie van Rusland in Oekraïne en het aanhoudende conflict in het Midden-Oosten.

Het rapport beveelt aan dat Europese faciliteiten vanaf het begin geïntegreerd worden in de nationale en EU-netplanning, met locatiebeslissingen die zijn gekoppeld aan de beschikbaarheid van hernieuwbare energie. Het stapelen van honderden megawatts aan AI-infrastructuur loopt het risico alles moeilijker en duurder te maken.

“De langetermijnwaarde en aanvaardbaarheid van grote AI-rekenclusters zal afhangen van de vraag of ze worden geconcipieerd, gereguleerd en beheerd als kritieke energie-infrastructuur, distinct van traditionele datacenters,” concludeert het rapport.