Centra danych pod coraz większą presją. Raport Ember pokazuje, co naprawdę odciąży sieci energetyczne

Rosnące zapotrzebowanie centrów danych na energię elektryczną staje się jednym z największych wyzwań dla operatorów sieci. Branża coraz częściej wskazuje na elastyczne zarządzanie poborem prądu jako sposób na ograniczenie przeciążeń infrastruktury. Najnowsza analiza think tanku Ember pokazuje jednak, że do 2030 roku zaledwie 3 proc. globalnej mocy centrów danych może być zdolne do przesuwania zużycia energii w czasie. Znacznie większy potencjał tkwi w lokalnych źródłach wytwórczych i magazynach energii.

Dynamiczny rozwój sztucznej inteligencji, usług chmurowych i infrastruktury cyfrowej oznacza coraz większe obciążenie systemów elektroenergetycznych. W wielu regionach świata dostępność mocy przyłączeniowej staje się jednym z kluczowych czynników decydujących o lokalizacji nowych inwestycji w centra danych.

Jednym z proponowanych rozwiązań jest tzw. load shifting, czyli przesuwanie energochłonnych operacji na godziny, w których zapotrzebowanie na energię w systemie jest niższe. W teorii takie podejście mogłoby zmniejszać szczytowe obciążenia sieci i ułatwiać przyłączanie kolejnych obiektów. W praktyce możliwości jego zastosowania okazują się znacznie bardziej ograniczone.

Tylko 3 proc. mocy centrów danych będzie mogło elastycznie korzystać z energii

Z analizy Ember opublikowanej 29 października 2026 roku wynika, że do końca obecnej dekady jedynie około 3 proc. globalnej mocy centrów danych będzie mogło uczestniczyć w mechanizmach przesuwania obciążenia.

Główną przeszkodą nie jest brak odpowiednich technologii, lecz charakter usług realizowanych przez centra danych. Według prognoz przywołanych przez Ember w 2030 roku około 87 proc. globalnej mocy tych obiektów będzie wykorzystywane do obsługi usług chmurowych, systemów informatycznych przedsiębiorstw oraz wnioskowania modeli sztucznej inteligencji (AI inference).

Są to procesy wymagające ciągłej dostępności i szybkiego reagowania na żądania użytkowników. Ich wstrzymywanie lub przenoszenie na inne godziny mogłoby negatywnie wpływać na jakość świadczonych usług.

Większe możliwości zarządzania czasem wykonywania obliczeń oferują centra zajmujące się trenowaniem modeli AI. Tego rodzaju zadania mogą być w pewnych warunkach opóźniane lub planowane z uwzględnieniem sytuacji w systemie elektroenergetycznym. Problem polega na tym, że infrastruktura przeznaczona do trenowania sztucznej inteligencji ma stanowić stosunkowo niewielką część światowego rynku centrów danych.

Nawet w największych ośrodkach korzyści dla sieci mogą być niewielkie

Eksperci Ember przeanalizowali dziewięć rynków charakteryzujących się istotną rolą infrastruktury centrów danych. Badanie objęło Teksas, Kalifornię i Nowy Jork w Stanach Zjednoczonych, Irlandię, Wielką Brytanię i Niemcy w Europie oraz Malezję, Filipiny i Singapur w Azji Południowo-Wschodniej.

W siedmiu z dziewięciu badanych lokalizacji potencjalne ograniczenie szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną dzięki przesuwaniu obciążeń oszacowano na zaledwie 0,1–0,6 proc.

Wyraźnie większy efekt mógłby wystąpić w Irlandii i Malezji. W tych krajach centra danych mogą odpowiadać w 2030 roku za około jedną czwartą szczytowego zapotrzebowania na moc. Nawet tam redukcja obciążenia dzięki mechanizmowi load shifting wyniosłaby jednak około 1,5 proc.

Wyniki pokazują, że elastyczność zużycia energii przez centra danych nie powinna być traktowana jako uniwersalne rozwiązanie problemów związanych z przepustowością sieci.

Autorzy raportu zaznaczają jednocześnie, że przedstawione wartości mają charakter szacunkowy i opierają się na ograniczonym zakresie dostępnych danych.

SPRAWDŹ RÓWNIEŻ: Europa ma problem z prądem dla data center. Polska wyrasta na nowy hub – e-magazyny.pl

Własne źródła energii mogą przynieść niemal pięciokrotnie większy efekt

Znacznie większe możliwości ograniczania obciążeń sieci mogą zapewnić instalacje wytwórcze i magazyny energii zlokalizowane bezpośrednio przy centrach danych.

W odróżnieniu od przesuwania zadań obliczeniowych na inne godziny lokalne źródła pozwalają utrzymać ciągłość pracy serwerów, jednocześnie zmniejszając ilość energii pobieranej z publicznej sieci w momentach największego zapotrzebowania.

Skalę potencjalnych korzyści pokazuje analiza dwóch dużych inwestycji w Teksasie: Stargate Abilene i Comanche Circle.

Według Ember wykorzystanie lokalnych źródeł wytwórczych mogłoby ograniczyć pobór mocy z sieci przez te dwa kompleksy nawet o 2,7 GW w godzinach szczytu. Dla porównania zastosowanie mechanizmów przesuwania obciążenia pozwoliłoby uzyskać redukcję na poziomie około 0,55 GW.

Oznacza to niemal pięciokrotnie większy potencjał odciążenia sieci dzięki wykorzystaniu własnej generacji energii. Różnica jest szczególnie istotna z punktu widzenia operatorów systemów elektroenergetycznych, którzy muszą zapewniać odpowiednie rezerwy mocy i przygotowywać infrastrukturę na okresy maksymalnego obciążenia.

Gaz ziemny czy OZE? Sposób zasilania centrów danych ma kluczowe znaczenie

Rozwój własnych źródeł energii przy centrach danych nie zawsze oznacza jednak korzyści klimatyczne.

W obliczu ograniczonej dostępności mocy przyłączeniowych część inwestorów decyduje się na budowę instalacji wykorzystujących gaz ziemny. Takie rozwiązanie może zapewnić niezależność od ograniczeń sieciowych, ale jednocześnie zwiększać ryzyko długoterminowego uzależnienia infrastruktury cyfrowej od paliw kopalnych.

Ember zwraca uwagę, że istnieją alternatywne modele zasilania. Przykładem jest Malezja, gdzie niektórzy deweloperzy łączą projekty centrów danych z dużymi instalacjami fotowoltaicznymi i magazynami energii. Takie podejście może ograniczać zapotrzebowanie na energię z sieci oraz zmniejszać konieczność korzystania z konwencjonalnych źródeł wytwórczych.

Nie oznacza to jednak, że każda instalacja fotowoltaiczna połączona z magazynem zapewni całodobową samowystarczalność centrum danych. Efektywność tego modelu zależy między innymi od wielkości źródeł, pojemności magazynów i profilu zużycia energii.

Kluczowe staje się zatem nie tylko pytanie, czy centrum danych będzie dysponować własnym zasilaniem, ale również z jakich technologii zostanie ono zbudowane i w jaki sposób będzie współpracować z systemem elektroenergetycznym.

Koszty rozbudowy infrastruktury mogą ostatecznie obciążyć odbiorców energii

Autorzy raportu wskazują również na ryzyko nieefektywnego planowania inwestycji energetycznych.

Jeżeli operatorzy sieci nie będą uwzględniać lokalnych źródeł zasilania centrów danych podczas określania potrzeb systemu, może dojść do dublowania infrastruktury.

W praktyce oznaczałoby to budowanie dodatkowych mocy w systemie elektroenergetycznym na potrzeby odbiorców, którzy dysponują już własnymi zasobami wytwórczymi.

Koszty takich inwestycji mogą pośrednio trafiać do rachunków pozostałych odbiorców energii.

Elisabeth Cremona, ekspertka Ember odpowiedzialna za infrastrukturę energetyczną, podkreśla, że przechodzenie na czyste źródła wytwarzania energii zlokalizowane przy centrach danych może być znacznie skuteczniejszym sposobem ograniczania presji na sieci. Decydujące znaczenie mają jednak przepisy określające, jakie instalacje mogą powstawać za licznikiem odbiorcy i na jakich zasadach będą funkcjonować.

Przyszłość centrów danych zależy również od nowych zasad przyłączania do sieci

Wnioski z analizy Ember mogą mieć istotne znaczenie dla regulatorów, operatorów sieci i inwestorów planujących rozwój infrastruktury cyfrowej.

Raport pokazuje, że centra danych nie stanowią jednorodnej grupy odbiorców energii. Obiekty wykorzystywane do trenowania modeli sztucznej inteligencji mogą dysponować innymi możliwościami elastycznego zarządzania poborem mocy niż infrastruktura obsługująca usługi chmurowe czy aplikacje wymagające natychmiastowej reakcji.

Z tego względu zasady przyłączania nowych centrów danych do sieci powinny uwzględniać rzeczywisty profil ich pracy, potencjał redukcji poboru energii oraz dostępność lokalnych źródeł wytwórczych i magazynów.

Nie chodzi przy tym o wybór pomiędzy przesuwaniem obciążenia a własnym zasilaniem. Oba mechanizmy mogą się uzupełniać, choć ich znaczenie będzie różne w zależności od charakterystyki konkretnego obiektu.

Najważniejszy wniosek jest taki, że samo deklarowanie elastyczności przez inwestorów nie wystarczy, aby rozwiązać problem rosnącego zapotrzebowania centrów danych na energię. O rzeczywistej wartości tych rozwiązań dla systemu elektroenergetycznego zdecydują technologia, sposób eksploatacji obiektów i odpowiednio zaprojektowane regulacje.

Wraz z przyspieszeniem inwestycji w sztuczną inteligencję kwestia ta może nabierać coraz większego znaczenia również w Europie, gdzie rozwój centrów danych musi być koordynowany z modernizacją sieci, rozbudową odnawialnych źródeł energii i zapewnieniem bezpieczeństwa dostaw.

Źródło: Ember, Data centres for grids: The potential impact of flexibility