Ekosystem energetyczny UE słabo przygotowany na rewolucję AI
Inwestycje w rozwój sztucznej inteligencji i centrów danych będą się wiązać z powiększonym zapotrzebowaniem na energię oraz większą zmiennością jej zużycia w sieci. Zaspokojenie popytu w tym zakresie wymaga rozwoju energetyki atomowej. Zdolności produkcyjne i technologiczne Europy są tu słabsze niż w USA czy w Chinach.
Wykres 1 : Roczne zużycie energii na potrzeby AI w centrach danych – jako obrazek wyróżniający
System energetyczny Unii Europejskiej oparty na odnawialnych źródłach energii raczej w umiarkowanym stopniu spełnia bieżące potrzeby centrów danych dotyczące elastyczności w generowaniu energii. Sytuację może zmienić rozwój technologii magazynowania energii.
Rozwój sztucznej inteligencji znacząco się przyczynia do globalnych inwestycji w centra danych. Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) wskazała, że nakłady ponoszone na rozwój infrastruktury informatycznej dotyczącej chmur wzrosły o około 350 proc. w latach 2020–2024. Głównymi odbiorcami tych wydatków są tzw. hyperscalers – olbrzymie centra danych o rocznym zużyciu energii odpowiadającym konsumpcji 350–400 tys. samochodów elektrycznych. Trend wzrostowy w tym zakresie prawdopodobnie się utrzyma w kolejnych kwartałach. Krótkoterminowe perspektywy nakreśla badanie ankietowe Ernst & Young przeprowadzone wśród managerów największych amerykańskich przedsiębiorstw. Koncern konsultingowy wskazał, że dalej rośnie odsetek firm, planujących wydawać więcej niż 10 mln dol. na rozwój narzędzi AI – z 30 proc. do 34 proc. Dodatkowo przedsiębiorstwa, które powiększają nakłady, częściej się spodziewają bardziej optymistycznych wyników. Długoterminowo, analitycy Bloomberg Intelligence w najbardziej pesymistycznym scenariuszu prognozują przynajmniej czterokrotny wzrost nakładów na centra danych do 2030 r., a w najbardziej optymistycznym 10-krotny.
Wraz z nakładami inwestycyjnymi rośnie globalne zużycie energii. Wnioskowanie na podstawie sztucznej inteligencji pozwala na bardziej spersonalizowane wyniki poszukiwania informacji, dostarcza je też w formacie wymaganym przez użytkownika. Wiąże się to jednak z większym użyciem mocy obliczeniowych. Skalę tego zjawiska obrazuje badanie Alexa De Vriesa z 2023 r. Pytanie do ChatGPT wymagało wtedy około dziesięciokrotnie większego zużycia energii niż tradycyjne metody rankingowe. Te dysproporcje będą się zmniejszały wraz z rozwojem algorytmów AI – blog MIT Technology Review pokazuje poprawę wydajności na przykładzie DeepSeek. Modele tekstowe będą natomiast wymagać więcej energii niż dotychczasowe poszukiwania, co ma kolosalne skutki w skali całej gospodarki. Główną zmianą jest budowa centrów danych o coraz większej mocy. CBRE wskazuje, że w 2024 r. w budowie znajdowały się centra o mocy 6,350 MW, co stanowi podwojenie potencjału w stosunku do 2023 r.
Szybki wzrost ma się utrzymywać w kolejnych latach. Analitycy Goldman Sachs prognozują, że do 2030 r. zużycie energii przez centra danych powiększy się ponad dwukrotnie – z 498 TWh do 1076 TWh. Wielkość ta będzie odpowiadała dzisiejszemu zużyciu Japonii. Głównym motorem będzie wykorzystanie mocy stricte na potrzeby trenowania oraz wnioskowania z użyciem modeli uczenia maszynowego i generatywnej AI – tutaj wzrost będzie około ośmiokrotny. O ile obecnie takie usługi stanowią około 6–8 proc. łącznego wykorzystania usług w chmurach obliczeniowych, na koniec dekady będzie to 31 proc. w przypadku USA oraz 23 proc. na pozostałych kontynentach.
Renesans energetyki atomowej
Główną tendencją jaką zobaczymy w związku z powiększonym zapotrzebowaniem na energię jest nacisk na energetykę atomową. To niskoemisyjne źródło energii, które pozwala na stabilną generację dużych wolumenów energii. Proces budowy nowych elektrowni i powiększania zdolności produkcyjnych będzie trwał kilkanaście lat. IEA wskazała, że w 2024 r. globalne zdolności produkcyjne przekraczały lekko 400 GW, World Nuclear Association (WNA) pokazuje, że po wyłączeniu strat związanych z przesyłaniem energii będzie to wielkość zbliżona do 390 GW. Bieżące prognozy organizacji międzynarodowych (WNA, IEA) sugerują, że te zdolności produkcyjne powiększą się o około 50–70 GW przez najbliższe 5 lat, czyli nieco ponad 20 proc. Za zdecydowaną większość tych mocy będą odpowiadać Chiny i Indie. Fundusz inwestycyjny VanEck wskazuje, że w USA największe koncerny technologiczne prowadzą działania w kierunku rozbudowywania bądź odnawiania bieżących mocy produkcyjnych np. wznowiona została praca elektrowni w Three Mile Island w Pensylwanii. Prawdziwy renesans energetyki atomowej nastąpi raczej w latach 2030–2040. WNA wskazało, że tempo wzrostu mocy produkcyjnych może oscylować między 55 proc. a 90 proc. Prognoza zdecydowanie wybija się względem wcześniejszych szacunków.
Unia Europejska ma niestety raczej umiarkowane możliwości rozwoju atomu – budowa elektrowni wiąże się zaś z importem technologii. Obecnie wykorzystanie energii jądrowej skoncentrowane jest wokół dwóch francuskich czempionów EDF i Engie o rynkowej kapitalizacji rzędu 50 mld euro i 45 mld euro. Dla porównania, w przypadku największych amerykańskich spółek dostarczających energię, czyli NextEra Energy i Duke Energy, kapitalizacja wynosi około 122 mld euro i 83 mld euro. Kolejni trzej duzi gracze Constellation Energy, Exelon Corporation i Dominion Energy osiągają rozmiary porównywalne, bądź niewiele mniejsze, niż francuskie firmy. W Europie brak szerokiej ławki rezerwowych ma jasny związek z decyzjami gabinetów Angeli Merkel i Olafa Scholza – wycofanie się z energetyki atomowej Niemiec pozostawiło lukę kompetencyjną. To widać wyraźnie, porównując spółki zajmujące się budowaniem reaktorów jądrowych oraz technologii wzbogacania uranu. Portal EnergyDigital.com przedstawił 10 spółek o największej kapitalizacji. Wśród koncernów na podium ani jeden nie pochodził z Unii Europejskiej. W obliczu sporych zawirowań geopolitycznych i zsynchronizowanego wzrostu zapotrzebowania – będzie to istotne ograniczenie dla konkurencyjności wspólnoty. Możemy łatwo wyobrazić sobie scenariusz, gdzie amerykańskie czy azjatyckie koncerny będą nadawać wyższy priorytet budowom na własnym kontynencie, kosztem UE. Rządy członkowskie zaczynają podejmować działania odwracające niekorzystny trend – projekty przywrócenia energetyki atomowej głosowane były w Hiszpanii, a sondaże w Niemczech sugerują poparcie społeczne takiej zmiany, natomiast sprawa jest sporna w koalicji. Modyfikacja podejścia zadecyduje o długoterminowym rozwoju.
Słabsze perspektywy UE widoczne są także krótkoterminowo. Rozwój mocy poza Europą w najbliższych latach będzie się opierać na paliwach kopalnych. IEA prognozuje, że głównym elementem amerykańskiego miksu pozostanie gaz ziemny – obecnie na potrzeby centrów danych produkowane jest około130 TWh energii elektrycznej. Do 2028 r. ta wielkość ma się podnieść do 200 TWh. W Chinach IEA prognozuje duży wzrost wykorzystania węgla. Wysokie użycie paliw kopalnych paradoksalnie w niewielkim stopniu dotyczy kosztów generowania energii. Bloomberg New Energy Finance wskazuje, że współczynnik opisujący uśredniony poziom takich wydatków w cyklu życia elektrowni tj. Levelized Cost of Electricity (LCOE) dla gazu (59 dol./MWh) jest niewiele niższy niż dla projektów solarnych (63 dol.) i słabszy niż wiatru (52 dol.). Kluczowym wymogiem z perspektywy centrów danych jest raczej stabilność dostaw zasilania.
Centra danych podpisują umowy, w których oferują swoim klientom dostępność do danych niemal w każdym momencie. Tzw. Service Level Agreement (SLA) zobowiązuje centrum danych do zachowania dostępności na poziomie 99,99 proc. czasu. Dodatkowo zapotrzebowanie na energię potrafi być bardzo zmienne w czasie. Dla zobrazowania – w przypadku popularnych eventów, takich jak mecze sportowe, oglądający będą częściej szukać informacji o zawodnikach, w niedalekiej przyszłości prawdopodobnie otrzymamy też spersonalizowane rekomendacje co robić wieczorem oraz analizy oceniające szanse na sukces w przypadku wejścia w zakład. Taka personalizacja wymaga pracy modeli analitycznych, które generują popyt na energię. W momencie zakończenia imprezy popyt momentalnie spada. Ta zmiana musi znaleźć odzwierciedlenie po stronie podaży przy produkcji energii – inaczej możemy mieć lokalne braki energii bądź zmiany w poziomie napięcia. Raport IEA Energy and AI wskazuje, że w chwili obecnej taką elastyczność w największym stopniu dostarcza gaz – te źródło najlepiej spełnia też rolę zapasowego źródła energii.
Energetyczne bariery UE
Unia Europejska będzie potrzebować także dostarczania wolumenu energii rosnącego w podobnym tempie, przy czym w niewielkim stopniu będzie mogła polegać na paliwach kopalnych – dostępność gazu ziemnego jest dużo mniejsza niż w Ameryce, a wykorzystanie węgla ograniczają regulacje klimatyczne. Odnawialne źródła energii są bardziej zależne od warunków pogodowych – ich skuteczność będzie wymagała rozwoju technologii dot. magazynowania energii. Alternatywą jest wdrożenie przez centra dodatkowych mechanizmów zarządzania danymi – Brukselski Think-tank Bruegel wskazuje, że będzie to wymagać odpowiedniego balansowania przepływów danych między różnymi strefami w Europie np. w momencie, gdy w Hiszpanii mamy silną generację ze źródeł odnawialnych, tam przesuwane są obliczenia. Takie rozwiązanie jest docelowo i jak najbardziej możliwe. Należy zauważyć jednak, że generuje ona znaczące dodatkowe wymogi dotyczące zarządzania infrastrukturą energetyczną oraz wymusza na klientach chmury korzystanie z droższych usług. Dla samych centrów – to bardziej rozbudowany system zarządzania. Ich powstanie znajduje się w długoterminowych strategiach głównych dostawców. Docelowo migracja danych ma być opłacalna pod względem technicznym czy analitycznym. Raport IEA, wskazuje, że sporo może pomóc sama sztuczna inteligencja, prognozując, który region geograficznie będzie najlepszy do przeprowadzania bardziej energochłonnych obliczeń komputerowych.
Krótkoterminowo jednak nie będzie to bardzo mocnym benefitem. Większe skomplikowanie systemu zasilania centrów danych może się przekładać na droższe usługi. Warto zwrócić uwagę, że już obecnie koszt wynajęcia i instalacji maszyn wirtualnych na potrzeby uczenia maszynowego w Europie jest droższy niż w USA – cenniki można regularnie podejrzeć na specjalnych kalkulatorach (np. Azure). Różnice odzwierciedlają kilka czynników. Część zmian tłumaczą efekty skali – centra w północnej Wirginii są przynajmniej czterokrotnie większe pod względem zużywanej mocy niż największe europejskie odpowiedniki, które nota bene zlokalizowane są poza UE w Londynie. Różnice generują też wymogi regulacyjne dotyczące dostosowania usług do ochrony danych osobowych (tj. RODO w UE). Część rachunków to także różnice w kosztach operacyjnych – te będą bezpośrednio związane z łańcuchami dostaw i produkcją energii.
Brak przystosowania systemu energetycznego do potrzeb centrów danych będzie barierą hamującą rozwój AI w Europie. Synergy Research Group wskazuje, że obecnie Stary Kontynent odpowiada za około 15 proc. globalnego wykorzystania mocy w centrach danych – to wielkość porównywalna z Chinami (16 proc.) i znacznie mniejsza niż w USA. Taki poziom koresponduje z udziałem UE w światowej gospodarce pod względem PKB. W obydwu statystykach obserwujemy jednak raczej trend spadkowy. Na koniec 2023 r. Europa odpowiadała za 17 proc. mocy – jest jedynym kontynentem, który odnotował spadek. Krótkoterminowo taka tendencja prawdopodobnie się utrzyma – S&P Global wskazuje, że w najbliższych miesiącach nowe regiony będą się pojawiać raczej w Azji (Malezja, Tajlandia), Nowej Zelandii czy Meksyku. Na Starym Kontynencie poszerzona zostanie moc obliczeniowa szwedzkich centrów. Aby przeciwdziałać jednak długoterminowej zapaści, konieczna jest odpowiedź na dylematy dotyczące obecności atomu w Europie i stabilności dostaw energii. Zachowanie stabilności w najbliższych latach może się wiązać z wolniejszym tempem redukcji emisji CO2 i brakiem realizacji celów klimatycznych na 2030 r. W dłuższym terminie perspektywy mówiące o wykorzystaniu IZE są nieco bardziej optymistyczne, będą jednak zależeć od rozwoju technologii magazynowania energii.
Wykres 1 : Roczne zużycie energii na potrzeby AI w centrach danych – jako obrazek wyróżniający
Artykuł analizuje długoterminowe czynniki globalnego trendu stopy procentowej, czyli globalnej R*, w ciągu 70 lat poprzedzających pandemię. Od szczytu w połowie lat 70. XX wieku globalna R* obniżyła się o ponad trzy punkty procentowe, co wynikało z wolniejszego wzrostu produktywności i rosnącej długowieczności społeczeństw. Bez odwrócenia tych trendów czy pojawienia się nowych sił mogących je zrównoważyć, długoterminowa globalna wartość R* prawdopodobnie pozostanie niska.
Polskie i europejskie elity nie tylko polityczne i medialne, ale także biznesowe mają coraz większy zgryz z Chinami. Jeśli chodzi o ocenę Państwa Środka to jesteśmy mocno podzieleni. Jak na demokrację przystało, jedni – coraz rzadziej – postrzegają je jako szansę i partnera, a drudzy – coraz częściej – jako rywala, konkurenta, a nawet wroga. Jest przy tym więcej niż pewne, że dopóki trwa wojna w Ukrainie, a Pekin stoi przecież bardziej przy Moskwie niż Kijowie, to tym samym nie będzie relacji z tym kolosem na zasadach business as usual.
Wykorzystanie rosnącego potencjału energii odnawialnej w dużej mierze będzie zależało od możliwości magazynowania pozyskanej, ale niewykorzystanej mocy. Produkcja baterii, które to umożliwiają, szybko rośnie, a ich ceny wyraźnie spadają.
Dedolaryzacja gospodarki światowej postępuje od lat. Kontynuacja polityki handlowej USA tylko ten proces przyśpieszy. Brakuje jednak waluty, która mogłaby w pełni zastąpić dolara. Istnieje ryzyko fragmentacji systemu finansowego.
Francuska ekonomistka z Uniwersytetu Harvardzkiego – laureatka nagrody Clarka – została wyróżniona za analizę wpływu podatków na innowacje. Charakterystyczną cechą jej badań jest między innymi udział dużej liczby ankietowanych.
Dedolaryzacja gospodarki światowej postępuje od lat. Kontynuacja polityki handlowej USA tylko ten proces przyśpieszy. Brakuje jednak waluty, która mogłaby w pełni zastąpić dolara. Istnieje ryzyko fragmentacji systemu finansowego.
Francuska ekonomistka z Uniwersytetu Harvardzkiego – laureatka nagrody Clarka – została wyróżniona za analizę wpływu podatków na innowacje. Charakterystyczną cechą jej badań jest między innymi udział dużej liczby ankietowanych.
To już nie science fiction. Sztuczna inteligencja na dobre zadomowiła się w sektorze publicznym w wielu krajach, także w Polsce. Wiążą się z tym korzyści, ale również istotne wyzwania. Często etyczne.
Rynkowe anomalie nie są drobnymi odstępstwami od idealnego modelu – są trwałym elementem rzeczywistości. Finanse behawioralne pokazują, że błędy inwestorów bywają systematyczne, niekiedy przewidywalne i... ludzkie. Nie negują dorobku teorii neoklasycznych – przeciwnie, wzbogacają go o ludzki kontekst, który wcześniej był pomijany. O sile emocji w gospodarce i lekcjach płynących z kryzysów opowiadał prof. Adam Szyszka z SGH w rozmowie z „Obserwatorem Finansowym”.
Czy pandemia COVID-19 pogorszyła sytuację finansową polskich gospodarstw domowych? Na pewno znacznie wpłynęła na ich portfele. Szczegóły na ten temat ujawnia monografia „Sytuacja finansowa gospodarstw domowych w Polsce”.
Techniki cyfrowe zmieniają sektor finansowy. Banki i inni pośrednicy finansowi również inwestują w rozwój nowoczesnych technologii, a to powoduje dalszy postęp. Obecnie tradycyjne finanse przechodzą głęboką transformację, na co ma wpływ coraz szybszy rozwój sztucznej inteligencji. Zastosowanie jej w sektorze finansowym przynosi nowe szanse, ale rodzi również ryzyko.
W kontekście wprowadzanych przez USA ceł dużo mówi się o łańcuchach wartości, w ramach których są wytwarzane wyroby przemysłowe, a relatywnie niewiele o łańcuchach dostaw produktów rolno-spożywczych.
Kiedy świat wynurzył się z chaosu II wojny światowej, władzę objęli ludzie o przekonaniach makroekonomicznych, ukształtowanych w formacyjnym dla nich doświadczeniu lat 30. XX w.
Mija blisko trzydzieści lat od chwili, gdy Narodowy Bank Polski przeprowadził denominację złotego. Jej przygotowanie było złożonym procesem – należało bowiem wszystko zaplanować, zaprojektować nowe monety i banknoty, zlecić ich produkcję, przygotować całą logistykę, a na koniec przekazać je przy pomocy banków do portfeli wszystkich Polaków.
Na kanwie wspólnej niechęci do dominacji Zachodu Rosja i Chiny budują antyzachodnią koalicję w ramach bloku BRICS+. Jego członkowie od lat starają się zmniejszyć swoją zależność od dolara, ale dopiero zachodnie sankcje nałożone na Rosję po inwazji na Ukrainę przyspieszyły ten proces.
Na koniec marca 2024 r. liczba ludności Polski wynosiła niecałe 37,6 mln i – jak podaje GUS – tym samym zmniejszyła się w porównaniu z analogicznym okresem 2023 r. o 133 tys. osób. Urząd alarmuje, że te niekorzystne trendy obserwowane są od lat. W konsekwencji prognozy pokazują, że pod koniec 2050 r. liczba ludności naszego kraju wyniesie 34,0 mln osób, a w 2060 r. nie przekroczy 31 mln (30,9 mln).
Czy Polska rzeczywiście dokonała gospodarczego cudu? Ostatnie trzy i pół dekady pokazują, że odpowiedź może być tylko jedna – tak. Nowy numer kwartalnika „Obserwator Finansowy” to opowieść o sukcesie, który nie wydarzył się w naszej gospodarce sam, ale był efektem odwagi, determinacji i pracy całego społeczeństwa. A także o wyzwaniach, które dopiero przed nami.
Rząd największej wyspy świata dąży do przyspieszenia rozwoju gospodarczego, a docelowo także do uzyskania pełnej niezależności. Eksploatacja surowców może pomóc w osiągnięciu obu celów.
