زيادة الطلب على الطاقة في مراكز البيانات: قد تستهلك خمس إجمالي الكهرباء في الولايات المتحدة بحلول عام 2035
يعيد التطور السريع للذكاء الاصطناعي (AI) تشكيل مشهد الكهرباء في الولايات المتحدة. وفقًا لتوقعات غولدمان ساكس، ومختبر لورنس بيركلي الوطني، وعدة مؤسسات أخرى، في السيناريو الأكثر تطرفًا، قد تستهلك مراكز البيانات ما يصل إلى 20% من إجمالي الكهرباء في الولايات المتحدة بحلول عام 2035، أي أربعة إلى خمسة أضعاف النسبة الحالية البالغة 4-5%.
حتى مع إعلان مطوري نماذج الذكاء الاصطناعي عن تحسينات في الكفاءة، لا يزال الطلب على الأجهزة الأساسية في ارتفاع. على سبيل المثال، نموذج Kimi K3 الذي أصدرته Moonshot AI في يوليو 2026، على الرغم من تحسن كفاءته الحسابية، إلا أن بنيته الأكثر ضخامة تفرض متطلبات أعلى على البنية التحتية مثل الذاكرة عالية النطاق الترددي، مما يدفع بدوره إلى طلب قوي على الرقائق المتقدمة والأنظمة المساعدة من شركات مثل NVIDIA وSK Hynix وTSMC، مما يزيد من توسع مراكز البيانات.
المسار الحالي والتوقعات
حاليًا، تشكل مراكز البيانات حوالي 4-5% من استهلاك الكهرباء في الولايات المتحدة. يُظهر أحدث تحليل أساسي أن التوقعات ترتفع بسرعة:
مختبر لورنس بيركلي الوطني (تحديث 2025): يتوقع السيناريو المرجعي أن تشكل مراكز البيانات حوالي 11.8% من الكهرباء الأمريكية بحلول عام 2030 (649 تيراواط/ساعة)، مع نطاق حساسية يتراوح بين 9.5-15.3%.
معهد بحوث الطاقة الكهربائية (EPRI، "إمداد ذكي" 2026): 9-17% بحلول عام 2030، و10-20% بحلول عام 2035.
مجموعة رونغدي (سيناريو النمو المرتفع): 14% بحلول عام 2030، و18% بحلول عام 2035.
بلومبرغ نيو إنيرجي فاينانس (BNEF): سيصل الطلب على الكهرباء في مراكز البيانات الأمريكية إلى 106 جيجاواط بحلول عام 2035، بارتفاع 36% عن التوقعات السابقة، حيث يبلغ حجم حوالي ربع المشاريع الجديدة أكثر من 500 ميجاواط.
أشار محلل BNEF لويد أرنولد: "من بين كل خمس درجات كهرباء تُنتج في الولايات المتحدة، تُوجه درجة واحدة إلى مراكز البيانات. وهذا يعادل نفس كمية الكهرباء المستخدمة أساسًا في مجالات مثل السيارات الكهربائية وإمدادات الطاقة الحضرية وغيرها".
هل سيتباطأ النمو بسبب قيود توصيل الشبكة واللوائح والغاز الطبيعي؟
على المدى القصير، تُعد اختناقات توصيل الشبكة ونقل الكهرباء أكبر العوامل المقيدة. تواجه المنظمات الإقليمية لنقل الكهرباء مثل PJM تراكمًا هائلاً في طلبات التوصيل. تتوقع BNEF أن حمولة مراكز البيانات في PJM وحدها قد تصل إلى 31 جيجاواط بحلول عام 2030، أي ما يعادل تقريبًا الزيادة المتوقعة في توليد الكهرباء الجديد، دون هامش يذكر. وقد حذرت هيئة موثوقية الكهرباء في أمريكا الشمالية (NERC) من زيادة خطر نقص الكهرباء في الصيف في عدة مناطق. يتطلب تطوير خطوط النقل وبناء خطوط جديدة سنوات، وتواجه العديد من المشاريع تأخيرات لسنوات.إليك الترجمة من الصينية إلى العربية:
تفاقم نقص إمدادات مولدات الغاز الطبيعي المشكلة. لقد نفدت التوربينات الغازية الكبيرة تقريبًا حتى عام 2030. ويشير محللو بنك أمريكا إلى أن مراكز البيانات ستعتمد بشكل متزايد على مولدات/محركات الغاز في الموقع وحلول ما بعد العداد. حاليًا، هناك أكثر من 7.5 جيجاوات من مشاريع مراكز البيانات مجهزة بتوليد الكهرباء في الموقع، وأكثر من 60 جيجاوات في مرحلة ما قبل البناء. تتسارع اتفاقيات الموقع المشترك مثل مشروع شيفرون ومايكروسوفت لتوليد 2.67 جيجاوات من الغاز الطبيعي في غرب تكساس.
تشكل العقبات التنظيمية والسياسية، خاصة في "الولايات الزرقاء"، احتكاكًا إضافيًا. أدت المراجعات البيئية الصارمة، ولوائح الانبعاثات، والمعارضة المحلية لتقسيم المناطق، وحظر مراكز البيانات المؤقت إلى تأخير أو تعليق المشاريع. زادت المشاريع المثيرة للجدل والقيود المحلية بشكل حاد. يتحول النمو إلى مناطق قضائية أكثر تساهلاً (مثل تكساس/ERCOT، وأجزاء من الغرب الأوسط، والجنوب الشرقي، وأوهايو) حيث التصاريح أسرع والبنية التحتية الصناعية قائمة.
النتيجة: في أواخر العشرينيات من القرن الحالي، قد يتباطأ أو يستقر جزئيًا نمو مراكز البيانات المتصلة بالشبكة، خاصة بالنسبة لمجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي الكبيرة. تتكيف الشركات الكبرى (أمازون، جوجل، ميتا، مايكروسوفت) عبر:
تطوير التوليد بعد العداد
الموقع المشترك مع محطات توليد موجودة أو جديدة
تنفيذ استجابة الطلب ونقل أعباء العمل
إبرام اتفاقيات شراء طاقة حصرية (PPA)
قد يستمر إجمالي الزيادة في السعة، لكن بدون حلول بنية تحتية أسرع، ستطول الجداول الزمنية وترتفع التكاليف.
ضرورة الطاقة النووية: تحقيق التوازن بين النمو والطاقة النظيفة الموثوقة
تحتاج مراكز البيانات - خاصة أعباء عمل الذكاء الاصطناعي - إلى طاقة أساسية موثوقة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تتطلب الطاقة المتجددة المتقطعة تخزينًا ضخمًا أو بناءًا زائدًا لمطابقة هذه الخاصية. يمكن للغاز الطبيعي سد الفجوة، لكنه يواجه تدقيقًا بيئيًا ونقصًا في التوربينات كما ذكر. توفر الطاقة النووية طاقة أساسية قابلة للتوزيع خالية من الكربون، وتتوافق تمامًا مع أهداف الطاقة الصفرية للشركات الكبرى.
بدأ عمالقة التكنولوجيا في التصويت بأموالهم:
مايكروسوفت: استثمرت 16 مليار دولار، ووقعت اتفاقية شراء طاقة لمدة 20 عامًا لإعادة تشغيل الوحدة 1 في محطة ثري مايل آيلاند (835 ميجاوات، مستهدفة 2027).
ميتا: وقعت اتفاقيات مع أوكلو، تيراباور (ناتريوم)، فيسترا، وكونستليشن للحصول على ما يصل إلى 6.6 جيجاوات من السعة النووية بحلول 2035.
جوجل: تعهدت بشراء 500 ميجاوات من مفاعل Kairos Power المبرد بالملح المصهور.
أمازون: استثمرت في المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR) لشركة X-energy ووقعت اتفاقيات موقع مشترك.
خط أنابيب أوسع: التزمت الشركات الكبرى بحوالي 9.8 جيجاوات من السعة النووية عبر اتفاقيات متعددة.إعادة تشغيل الوحدات الحالية، وزيادة الإنتاج، والمفاعلات الصغيرة المعيارية (SMRs) والمفاعلات الدقيقة الناشئة هي أسرع المسارات. الدعم السياسي، وتبسيط عمليات هيئة التنظيم النووي (NRC) (مثل مشروع نموذج المفاعل الدقيق لوزارة الطاقة)، وحوافز الموقع المشترك ضرورية. بدون تسريع نشر الطاقة النووية، قد تواجه الولايات المتحدة:
تباطؤ نمو مراكز البيانات (تقييد الريادة في الحوسبة/الذكاء الاصطناعي)
اعتماد أكبر على الغاز الطبيعي أو تمديد عمر محطات الفحم (زيادة الانبعاثات وأسعار الكهرباء)
ارتفاع أسعار الكهرباء المنقولة للمستهلكين والشركات
توازن العرض والطلب: الطلب مقابل الكهرباء المتاحة
جانب الطلب: متزايد ومرن. تحسينات نماذج الذكاء الاصطناعي (مثل تركيز Kimi K3 على الذاكرة) لا تلغي الحاجة إلى الأجهزة بل تغيرها. تستمر الشركات العملاقة في الإنفاق الرأسمالي الضخم.
جانب العرض: متأخر على المدى القصير بسبب الاختناقات المادية والتنظيمية، لكنه يستجيب من خلال الابتكار في القطاع الخاص (التوليد في الموقع، الموقع المشترك، اتفاقيات شراء الطاقة النووية). تقوم شركات المرافق بزيادة توقعات الأحمال بشكل كبير (مثل شركة الكهرباء الأمريكية AEP التي تتوقع إضافة 24 جيجاوات من الأحمال بحلول عام 2030، معظمها من مراكز البيانات).
بحلول عام 2035، سيناريو النمو المرتفع بنسبة 18-20٪ ممكن إذا تم توسيع نطاق الطاقة النووية والغاز الطبيعي ونقل الكهرباء والطاقة المتجددة/التخزين بشكل متزامن. الفشل في تسريع الموارد النظيفة الموثوقة مثل الطاقة النووية سيؤدي على الأرجح إلى خفض مسار النمو، أو الإضرار بالموثوقية وأهداف المناخ.
الاستنتاج: من الممكن أن تستهلك مراكز البيانات خمس الكهرباء الأمريكية بحلول عام 2035 في ظل المسار الحالي - ولكن بشرط أن تحقق الطاقة النووية توسعًا ذا معنى خلال العقد القادم. صناعة التكنولوجيا تتحرك بالفعل؛ يجب على صانعي السياسات والجهات التنظيمية مواكبة هذه الضرورة فيما يتعلق بالتراخيص ونقل الكهرباء ونشر المفاعلات النووية المتقدمة. وإلا، فإن قيود الشبكة وقيود سلسلة التوريد ستفرض حدًا أقصى ذاتيًا - ربما على حساب القدرة التنافسية التكنولوجية الأمريكية.