Antreibende Intelligenz: Wie Energiespeicher die KI-Revolution ermöglichen

Der rasante Aufstieg der Künstlichen Intelligenz (KI) wirkt sich weltweit auf Branchen aus. Anwendungen wie generative KI und fortschrittliche maschinelle Lernsysteme versprechen wirtschaftliche Chancen, bringen aber auch ein beispielloses Wachstum der Energienachfrage mit sich. Die Deckung des Strombedarfs von KI ist zu einer entscheidenden Herausforderung für das globale Energiesystem geworden und bietet gleichzeitig die Chance, Investitionen in die Erzeugung sauberer Energie zu beschleunigen, fortschrittliche Grid-Technologien, und Energiespeicherung.

Fluence hat hat ein ausführliches Whitepaper erstellt Darin wird dargelegt, wie Batteriespeichersysteme zur Bewältigung dieser Herausforderung eingesetzt werden können. Batterieenergiespeicher eignen sich hervorragend, um den geografisch konzentrierten und schnell wachsenden Energiebedarf von KI-Technologien zu decken. Durch zuverlässige Bereitstellung, CO2-armer Strom und Unterstützung der Netzstabilität, Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) sind bereit, eine zentrale Rolle bei der Förderung der KI zu spielen und gleichzeitig die fortschreitende Dekarbonisierung der Stromnetze zu ermöglichen.

Rechenzentren: Im Mittelpunkt der Energieherausforderung der KI

Der wachsende Einfluss der KI treibt erhebliche technologische Veränderungen voran, aber seine Rechenanforderungen stellen eine ebenso große Energieherausforderung dar. Das Training großer KI-Modelle wie GPT-3 kann bis zu 1,300 MWh Strom – und KI-Unterstützung verbrauchen zehnmal mehr Energie als eine normale Internetsuche.

Rechenzentren, das Rückgrat der KI-Operationen, verzeichnen ein beispielloses Wachstum, um diese Anforderungen zu erfüllen. Diese Einrichtungen beherbergen die für die KI-Entwicklung erforderliche Infrastruktur, Ausbildung, und Bereitstellung und wachsen exponentiell. McKinsey schätzt, dass der weltweite Strombedarf für Rechenzentren steigen könnte 60 GW heute bis zu 296 GW von 2030， mit jährlichen Wachstumsraten von bis zu 27%.

Die Deckung dieses Energiebedarfs ist ein Wettlauf gegen die Zeit. Während es bei großen Stromerzeugungsprojekten Jahre dauert, bis sie online gehen, Rechenzentren brauchen jetzt Strom. In vielen Regionen ist die Netzinfrastruktur bereits heute belastet, was die Herausforderung verschärft.

Die Speicherung von Batterieenergie erweist sich als entscheidende Lösung, Adressierung des unmittelbaren Bedarfs an Zuverlässigkeit, CO2-armer Strom zur Unterstützung von KI-Operationen und gleichzeitiger Stärkung der Netzstabilität für die Zukunft. Durch die Integration der Speicherung in ihre Energiebeschaffungsstrategien, Diese Unternehmen können den Anforderungen der KI gerecht werden und die Voraussetzungen für sauberere und nachhaltigere Energiesysteme schaffen.

Die weltweite Nachfrage nach Rechenzentrumskapazität könnte sich bis dahin mehr als verdreifachen 2030

Nachfrage nach Rechenzentrumskapazität, Gigawatt

Drei Szenarien zeigen den Tiefpunkt, Mitte, und obere Schätzungen der Nachfrage, basierend auf einer Analyse der KI-Einführungstrends; Wachstum bei den Lieferungen verschiedener Chiptypen (anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, Grafik, Verarbeitungseinheiten, usw.) und damit verbundenem Stromverbrauch; und die typische Berechnung, Lagerung, und Netzwerkanforderungen von KI-Workloads. Die Nachfrage wird anhand des Stromverbrauchs gemessen, um die Anzahl der Server widerzuspiegeln, die eine Einrichtung unterbringen kann. Quelle: McKinsey Data Center-Nachfragemodell

Die Rolle der Batterieenergiespeicherung bei der Deckung der KI-Nachfrage

Da der KI-gesteuerte Strombedarf steigt, Batteriespeichersysteme erweisen sich als Schlüssellösung. Diese Systeme unterstützen nicht nur den Rechenzentrumsbetrieb entscheidend, sondern spielen auch eine innovative Rolle bei der Verbesserung der Widerstandsfähigkeit und Effizienz des gesamten Stromnetzes. Wie ausführlicher im Whitepaper von Fluence beschrieben, Hier sind drei Anwendungsfälle, die verdeutlichen, wie die Energiespeicherung ideal positioniert ist, um die KI-Revolution voranzutreiben:

1. Energielösungen vor Ort

Batteriespeicher können in oder in der Nähe von Rechenzentren eingesetzt werden, typischerweise als „hinter dem Zähler“ bezeichnet, Dies ist aber immer noch im Versorgungsmaßstab möglich, zuverlässig bereitstellen, emissionsarme Leistung. Die Energiespeicherung kann Teil einer Mikronetzlösung oder einer Erzeugungsquelle sein, die die vom Netz benötigte maximale Energiekapazität erheblich reduziert. Dies ermöglicht es neuen geplanten Rechenzentren, die Genehmigung für die Zusammenschaltung schneller und kostengünstiger zu erhalten. In Märkten mit einer großen Anzahl von Rechenzentren, Der Einsatz von Batterieenergiespeichern zur Reduzierung des Netzkapazitätsbedarfs kann eines der wertvollsten Instrumente für die Entwicklung neuer Rechenzentren sein.  

Auch in Backup-Anwendungen ersetzen Speichersysteme zunehmend Dieselgeneratoren. Aggregate sind kostspielig im Betrieb und emissionsintensiv. In Backup-Anwendungen, Der Batteriespeicher ermöglicht erweiterte Funktionen wie Netzbildung und Schwarzstart, Dadurch können Rechenzentren bei Netzausfällen unabhängig arbeiten.

2. Stromabnahmeverträge für erneuerbare Energien (PPAs) und Hybridprojekte

In Kombination mit erneuerbaren Energien, Speicherbatteriesysteme können große Mengen sauberer Energie liefern, garantierte Teile des Tages, Abhängig von der Lebensdauer der Batterie und der erneuerbaren Energieerzeugung möglicherweise rund um die Uhr. Wichtig, Parallel angeordnete Batteriespeicher können dazu beitragen, Verzögerungen bei der Projektzusammenschaltung für Stromerzeugungsanforderungen zu überwinden, die weltweit einen anhaltenden Engpass in den Stromnetzen darstellen.

3. Netzunterstützung und -optimierung

Über einzelne Rechenzentrumsprojekte hinaus, Speicher können das Stromnetz stärken. Strategisch platzierte Speichersysteme verringern die Überlastung, Optimierung der bestehenden Übertragungsinfrastruktur, und können als virtuelle Übertragungsressourcen fungieren.

Aufgrund der Notfallplanung für Netzsicherheit und -zuverlässigkeit, Übertragungsnetze arbeiten häufig unterhalb ihrer maximalen Kapazität. Batterieenergiespeicher können Notstromfunktionen bieten, Freigabe von Übertragungsleitungen für die Aufnahme neuer erneuerbarer Energien und die Versorgung stark nachgefragter Lasten, wie Rechenzentren.

Die KI-Energie-Chance nutzen

Dieser Investitionszyklus stellt sowohl eine Herausforderung als auch eine große Chance dar. Die Integration von Batterieenergiespeichern in Rechenzentrumsbetriebe und Projekte für erneuerbare Energien kann zu einer saubereren Atmosphäre führen, widerstandsfähigeres Energiesystem. Diese Technologien gehen über die Befriedigung unmittelbarer Bedürfnisse hinaus; Sie erhöhen die Netzzuverlässigkeit, geringere Emissionen, und die Energiekosten für Verbraucher senken.