Czterogodzinne magazyny energii przestają wystarczać. Google i Meta szukają nowego sposobu na zasilanie centrów danych AI

Boom na sztuczną inteligencję coraz mocniej wpływa nie tylko na rynek procesorów, serwerów i centrów danych, ale również na sektor energetyczny. Najwięksi gracze technologiczni potrzebują dziś ogromnych ilości stabilnej energii, a tradycyjne rozwiązania awaryjne zaczynają mieć coraz więcej ograniczeń. Google i Meta coraz poważniej interesują się więc technologiami magazynowania energii, które mogą dostarczać prąd znacznie dłużej niż popularne obecnie systemy litowo-jonowe.

Dla największych centrów danych standardowe czterogodzinne magazyny energii zaczynają być po prostu zbyt małe. Wraz z rozwojem infrastruktury dla AI rośnie bowiem zapotrzebowanie nie tylko na dodatkową moc, ale przede wszystkim na możliwość utrzymania działania obiektów podczas dłuższych problemów z siecią lub spadku produkcji ze źródeł odnawialnych.

Cztery godziny przestają wystarczać

Przez ostatnie lata systemy bateryjne zapewniające kilka godzin zasilania były uznawane za rozsądny sposób na stabilizowanie sieci i zabezpieczanie infrastruktury. W przypadku niewielkich przerw, krótkotrwałych spadków produkcji energii czy przesuwania zużycia na inne godziny takie rozwiązania nadal mają wiele zalet. Problem pojawia się wtedy, gdy przerwa nie trwa godzinę czy dwie, lecz kilkanaście godzin albo kilka dni.

W świecie ogromnych centrów danych AI cztery godziny rezerwy coraz częściej nie rozwiązują najważniejszego problemu. Jeśli przez dłuższy czas spada produkcja energii z wiatru lub fotowoltaiki, klasyczny magazyn bardzo szybko się rozładowuje, a operator musi sięgnąć po inne źródło zasilania albo ograniczyć pobór mocy.

Sto godzin zamiast czterech

Z tego powodu w branży coraz częściej mówi się o długoterminowym magazynowaniu energii, znanym jako LDES, czyli Long-Duration Energy Storage. W przeciwieństwie do klasycznych baterii systemy tego typu mają przechowywać energię nie przez kilka godzin, lecz przez kilkadziesiąt godzin, a w niektórych przypadkach nawet przez kilka dni. Jednym z poziomów, do którego aspirują producenci nowych technologii, jest około 100 godzin działania.

Sto godzin oznacza możliwość dostarczania energii przez ponad cztery doby bez konieczności natychmiastowego uruchamiania dodatkowych źródeł. Dla centrów danych byłoby to szczególnie cenne podczas dłuższych okresów słabej produkcji z odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza gdy jednocześnie występuje niewielkie nasłonecznienie i mała prędkość wiatru.

Rynek rośnie razem z centrami danych

Skala inwestycji pokazuje, że nie chodzi już wyłącznie o eksperymentalne projekty realizowane przez niewielkie startupy. Według danych przytaczanych przez branżę od początku 2025 roku w Stanach Zjednoczonych ogłoszono, zatwierdzono lub zapewniono finansowanie dla projektów długoterminowego magazynowania energii o łącznej pojemności przekraczającej 150 GWh. To ogromny skok w porównaniu z planami znanymi jeszcze pod koniec 2024 roku.

Łączna skala nowych projektów w USA ma być ponad pięć razy większa niż cały poziom planowany wcześniej dla kraju. Jednym z głównych powodów tego przyspieszenia jest właśnie rosnące zapotrzebowanie na energię ze strony centrów danych obsługujących sztuczną inteligencję i chmurę obliczeniową.

Google inwestuje w magazyn wykorzystujący CO2

Google należy do firm, które już zaczęły inwestować w alternatywy dla typowych systemów litowo-jonowych. Koncern zaangażował się w projekt realizowany z przedsiębiorstwem energetycznym Salt River Project w Arizonie, gdzie ma powstać instalacja o mocy 19 MW. System zostanie zbudowany przez włoską firmę Energy Dome i będzie wykorzystywał technologię magazynowania energii opartą na dwutlenku węgla.

Projekt Google ma zapewniać około 10 godzin magazynowania energii, czyli ponad dwa razy więcej niż typowy system czterogodzinny. To nadal znacznie mniej od ambitnego poziomu 100 godzin, ale pokazuje, że największe firmy technologiczne są gotowe finansować technologie wykraczające poza dominujący dziś model oparty na akumulatorach litowo-jonowych.

Meta celuje w jeszcze większą skalę

Jeszcze bardziej ambitne plany ma Meta, która zawarła porozumienie ze startupem Noon Energy. Umowa zakłada możliwość budowy systemów o mocy sięgającej 1 GW oraz pojemności do 100 GWh. Pierwsza faza przedsięwzięcia ma rozpocząć działanie w 2028 roku, co pokazuje, że koncern planuje swoją infrastrukturę energetyczną z kilkuletnim wyprzedzeniem.

Meta chce uzyskać magazynowanie liczone nie w pojedynczych godzinach, lecz w dziesiątkach godzin ciągłego dostarczania energii. Taka skala byłaby istotnym wsparciem dla rozbudowy centrów danych, szczególnie jeśli wraz ze wzrostem zapotrzebowania na moc coraz trudniej będzie polegać wyłącznie na sieci energetycznej i klasycznych generatorach awaryjnych.

Dlaczego nie wystarczy po prostu dołożyć więcej baterii

Teoretycznie można zwiększać pojemność istniejących magazynów, po prostu instalując kolejne zestawy akumulatorów litowo-jonowych. W praktyce wraz ze wzrostem oczekiwanego czasu działania rośnie jednak koszt całej instalacji, zapotrzebowanie na surowce, powierzchnię oraz infrastrukturę pomocniczą. Przy magazynowaniu energii przez dziesiątki godzin ekonomia klasycznych baterii staje się coraz mniej atrakcyjna.

Budowanie magazynu na 100 godzin wyłącznie z tradycyjnych baterii litowo-jonowych mogłoby okazać się zbyt kosztowne nawet dla największych operatorów centrów danych. To właśnie dlatego rozwijane są rozwiązania oparte na innych chemiach, materiałach i metodach przechowywania energii, które mają być tańsze przy bardzo długim czasie rozładowania.

Gaz również nie rozwiązuje całego problemu

Do tej pory jedną z podstawowych metod zabezpieczania infrastruktury krytycznej były generatory diesla oraz turbiny gazowe. Przy gwałtownym wzroście zapotrzebowania na energię firmy technologiczne nie mogą jednak bez ograniczeń rozbudowywać takich źródeł. Z jednej strony pozostają kwestie emisji i deklarowanych celów klimatycznych, z drugiej pojawiają się coraz dłuższe terminy dostaw nowych urządzeń.

Na część turbin gazowych trzeba obecnie czekać latami, dlatego centra danych nie mogą traktować ich jako szybkiej odpowiedzi na rosnące potrzeby energetyczne. W efekcie magazyny energii stają się nie tylko elementem polityki klimatycznej, ale coraz częściej praktycznym narzędziem pozwalającym przyspieszyć uruchamianie nowych inwestycji.

AI staje się motorem rynku magazynowania

Zmianę widać także po strukturze zamówień firm rozwijających nowe technologie magazynowania energii. Noon Energy wskazuje, że centra danych związane ze sztuczną inteligencją odpowiadają obecnie za około połowę planowanych wdrożeń spółki. Jeszcze dwa lata wcześniej ten segment nie miał dla niej większego znaczenia, co dobrze pokazuje tempo zmian zachodzących na rynku.

Rozwój sztucznej inteligencji zaczyna być jednym z najważniejszych impulsów dla całego sektora długoterminowego magazynowania energii. Im większe modele i im więcej infrastruktury obliczeniowej powstaje, tym większego znaczenia nabiera dostęp do stabilnego źródła zasilania, które będzie dostępne niezależnie od chwilowej sytuacji w sieci.

Liczy się także niezależność od surowców

Poszukiwanie alternatywy dla litu ma również znaczenie strategiczne. Światowa produkcja ogniw litowo-jonowych i znaczna część łańcucha dostaw materiałów potrzebnych do ich produkcji jest dziś silnie związana z Chinami. Dla amerykańskich firm technologicznych oznacza to dodatkowe ryzyko związane z cenami, dostępnością surowców oraz napięciami geopolitycznymi.

Technologie wykorzystujące mniej surowców krytycznych mogą jednocześnie obniżyć koszty magazynowania i zmniejszyć zależność od obecnych łańcuchów dostaw. Z tego powodu Google, Meta i inni gracze obserwują rozwiązania oparte między innymi na CO2, cieple, sprężonym powietrzu, bateriach przepływowych i materiałach łatwiej dostępnych na globalnym rynku.

Energia może stać się największym ograniczeniem AI

Przez ostatnie lata dyskusja o rozwoju sztucznej inteligencji koncentrowała się przede wszystkim na dostępności układów GPU, mocy obliczeniowej i kosztach budowy centrów danych. Coraz wyraźniej widać jednak, że kolejnym wąskim gardłem może okazać się energia. Nowe obiekty wymagają nie tylko ogromnej mocy przyłączeniowej, lecz także gwarancji, że będzie ona dostępna przez całą dobę.

Wyścig o AI coraz bardziej staje się więc także wyścigiem o energię i technologie pozwalające ją przechowywać przez dziesiątki godzin. Jeżeli Google, Meta i inni hyperscalerzy znajdą rozwiązanie, które będzie jednocześnie tanie, skalowalne i niezależne od rzadkich surowców, jego znaczenie może wykraczać daleko poza centra danych.

Długoterminowe magazyny mogą w przyszłości stać się jednym z kluczowych elementów całego systemu energetycznego. Pozwolą nie tylko zasilać infrastrukturę AI, ale również lepiej wykorzystywać energię ze słońca i wiatru wtedy, gdy jej produkcja jest wysoka, a następnie oddawać ją do sieci w okresach niedoboru.