NTNU-forskere spår strømsjokk: – Uendelig kraftbehov fra kunstig intelligens

– Sprenges alle grenser? spør NTNU-forsker Jonas Kristiansen Nøland i en forskningsartikkel om hva kunstig intelligens gjør med kraftbehovet i fremtiden.

På et seminar arrangert av Norsk Kjernekraft spår han et umettelig behov for kraft i fremtiden. Behovet mener han drives frem av kunstig intelligens, datasentre og kryptovaluta.

Det internasjonale energibyrået IEA har allerede spådd at datasentre vil øke kraftbehovet med inntil 230 TWh pr. år etter 2025. Nøland mener NVDIAs planer alene krever slike mengder kraft, og det allerede i 2027 vil settes i drift 1,5 millioner av deres servere som krever opptil 14,3 kW hver.

Han illustrerer kraftbehovet ved at et vanlig Google-søk krever 0,30 Wh, mens ChatGPT krever 2,89 Wh før AI-drevet Google-søk krever så mye som 8,89 Wh – 30 ganger så mye som et vanlig Google-søk.

– Umettelig behov

– Vi har sett på kraftbehovet knyttet til kunstig intelligens. Litt av motivasjonen til det er at kraftbehovet i fremtiden er definert som ganske endelig når det gjelder eksempelvis hvor mye mat vi trenger eller stål, sier Nøland, som har skrevet rapporten sammen med Martin Hjelmeland og Magnus Korpås.

– Med kunstig intelligens er det ingen ende for kraftbehovet. Det er et umettelig behov. Det er dette vi så i prognosene, og det vi ville til bunns i i artikkelen.

– Det som er interessant er at i IEAs prognose for kraftforbruk knyttet til datasentre, kunstig intelligens og kryptovaluta, hvis man bare ekstrapolerer til 2035, så viser den høyeste veksten en økning på 230 TWh pr. år, hvilket er nesten det dobbelte av det norske kraftforbruket i år.

– Men hvis man ser på NVDIAs anslagsvis 100.000 leverte AI-servere i 2023 og prognose om 1,5 millioner servere i 2027, så er det alene nok til å dekke hele IEAs høyeste prognose frem til 2035 for alle typer datasentre, sier Nøland.

Han spår at det datadrevne kraftbehovet vil kreve mer enn dagens samlede produksjon av kjernekraft.

– Det produseres i dag kjernekraft tilsvarende 390 gigawatt, men på det nivået vil datasentre være allerede i 2035.

Gratis strøm hjelper ikke

De senere årene har utenlandskabler fått mye av skylden for høye strømpriser i Norge, særlig vinterstid. Og mens det er grenser for hvor mye strøm man kan bruke til oppvarming eller matlaging mener Nøland det ikke er grenser for hvor mange ekstra beregninger som kan gjøres med kunstig intelligens.

– Datasentre skal ha kraft hele tiden, og ikke bare når det er mye kraft i systemet. Da blir prisene svært høye, og skaper en stor sosial kostnad for befolkningen, sier han.

– Det er slik at det er like lønnsomt for datasentre å ha 100 prosent utnyttelse til en strømpris på 150 øre pr. kWh som å ha 60 prosent utnyttelse med gratis strøm, sier Nøland.

– Så svaret ditt heter kjernekraft?

– Vårt dokument sier ingenting spesifikt om kjernekraft. Det vil avhenge av hvor du er i verden. I USA ser man at gass er billig, og det vil nok drive AI-bølgen der på kort sikt. I Europa er gass dyrere, så her vil det også handle om kull og gass der karbonpriser driver prisene opp sammen med karbonfangst. Noen peker på bruk av gass her også. Andre peker på små modulære reaktorer. Det blir en sunn konkurranse.

– I tillegg finnes solkraft med mulighet for én til to ukers batteritid, men det er enormt dyrt. Eller det samme med vindkraft med hydrogenlagring, men også det er ekstremt dyrt, sier Nøland.

Grønne datasentre

Datasentre er allerede blitt koblet til utviklingen av små modulære reaktorer. ChatGPT-gründer Sam Altman har sagt at man må ha et gjennombrudd på dette området for at ikke utviklingen av kunstig intelligens skal bli begrenset, og har gått på børs med kjernekraftteknologiselskapet Oklo.

– Vår analyse viser at stabil kraft er mye viktigere enn billig kraft. Utfordringen for små modulære reaktorer er at de første vil være dyrere enn ved masseproduksjon da kostnaden vil kunne falle med over 50 prosent. Likevel må man fortsatt realisere de dyre først, sier Nøland.

– Datasentre skaper en del konflikter med befolkningen i land hvor du skal prøve å integrere datasentre direkte inn i eksisterende kraftsystem. Det har man sett i Norge allerede, og derfor er det mye motstand mot datasentre. Hvis man kommer til det punktet der datasentre skaffer egne energiløsninger lokalt så tror jeg det kan snu motstanden.

– Man har også ansett at datasentre er med på å skape tilleggsforbruk av kraft uten å kutte fossil energi. Men hvis datasentre hjelper til med å fase inn nye teknologiske løsninger, som små modulære reaktorer, vil datasentre og kunstig intelligens hjelpe til med det grønne skiftet i tillegg til at bruken av kunstig intelligens vil være en viktig del av energisystemet fremover, sier Nøland.