‘AI-datacenters verdubbelen vraag naar zonnepanelen en batterijen’

Marktonderzoeksbureau InfoLink meldt op basis van de meest recente prognose van het internationaal energieagentschap IEA dat het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters stijgt van circa 485,4 terawattuur in 2025 naar 945 terawattuur in 2030.

Verdubbeling
De vraag naar elektriciteit verdubbelt daarmee bijna in 5 jaar tijd. ‘Datacenters zijn doorgaans energie-intensieve voorzieningen en zijn vaak geconcentreerd in grote clusters, wat aanzienlijke eisen stelt aan het lokale elektriciteitssysteem’, aldus de marktonderzoekers van InfoLink. ‘Volgens openbaar beschikbare gegevens die zijn verzameld door het internationaal energieagentschap hebben de Verenigde Staten circa 53,73 gigawatt aan datacentercapaciteit, goed voor ongeveer 44 procent van het mondiale totaal. Dat is het grootste aandeel wereldwijd.’

Vraag geconcentreerd
De extra elektriciteitsvraag die wordt veroorzaakt door deze golf van datacenter-expansie zal regionaal niet gelijk verdeeld zijn, maar juist sterk geconcentreerd in 3 kernmarkten: de Verenigde Staten, China en Europa. Volgens projecties van het IEA zullen de Verenigde Staten en China samen naar verwachting bijna 80 procent van de mondiale groei in datacenter-elektriciteit voor hun rekening nemen tegen 2030. De Verenigde Staten voegen ongeveer 240 terawattuur toe en China ongeveer 175 terawattuur vergeleken met het niveau van 2024.

‘Wat betreft het vraagprofiel hebben AI-datacenters een elektriciteitsvoorziening nodig die wordt gekenmerkt door hoge vermogensdichtheid, bijna volledige belasting en continue, stabiele productie’, aldus InfoLink. ‘De snelle groei van de elektriciteitsvraag onder invloed van deze factoren versnelt de uitbreiding van datacenters van traditionele metropolitane centra naar meer afgelegen gebieden met overvloediger stroomvoorraden. In Europa hebben stroombeperkingen in de afgelopen jaren ook geleid tot een geleidelijke verschuiving van datacenterontwikkeling naar regio’s zoals de Noordse landen, Spanje en Italië.’

Kernenergie niet snel genoeg
Gezien het feit dat datacenters momenteel sterk geconcentreerd zijn in de Verenigde Staten, biedt de energiemix van het land een belangrijk referentiepunt. Volgens schattingen van het Lawrence Berkeley National Laboratory zou het elektriciteitsverbruik van datacenters onder verschillende scenario’s voor apparatuur en koeloplossingen tegen 2028 kunnen stijgen tot 325 tot 580 terawattuur. Dat komt neer op 6,7 tot 12,0 procent van de totale Amerikaanse elektriciteitsvraag. De huidige elektriciteitsmix van Amerikaanse datacenters komt nauw overeen met die van het nationale elektriciteitsnet.

Traditionele energiebronnen zijn nog altijd goed voor bijna de helft van de totale opwek, waarbij aardgas de dominante bijdrage levert. Tegelijkertijd heeft het aandeel zonne-energie een gestage groei laten zien, van 10 procent in 2021 tot 18 procent in 2025. De verwachting is dat dit rond 30 procent zal bedragen in 2030.

Het opnieuw opstarten van bestaande kerncentrales vereist doorgaans meerdere jaren aan regelgeving en goedkeuring. De huidige nucleaire regelgevingskaders zijn voornamelijk ontworpen voor grootschalige kerncentrales, en goedkeuringsprocedures die specifiek zijn afgestemd op kleine modulaire reactoren (SMR’s) zijn nog in ontwikkeling. Als gevolg hiervan zal grootschalige uitrol waarschijnlijk pas na 2030 plaatsvinden.

Combinatie zon en batterijen
Op korte en middellange termijn zijn er weinig haalbare grootschalige alternatieven om de opkomende kloof in de elektriciteitsvraag door kunstmatige intelligentie aan te pakken. In de komende 5 jaar zal de Amerikaanse energiemix naar verwachting grotendeels de huidige prognose volgen. ‘Gezien de snelle installaties van zonne-energie en de sterke kostencompetitiviteit zal de vraagkloof op korte termijn waarschijnlijk worden opgevuld door een combinatie van hernieuwbare energie en energieopslag’, aldus de marktonderzoekers.

Deze trend is ook op bedrijfsniveau waarneembaar. In de meest recente stroomregeling voor zijn nieuwe datacenter in Minnesota, Verenigde Staten, is Google van plan 1.400 megawatt windenergie, 200 megawatt zonne-energie en 300 megawatt energieopslag toe te voegen om de elektriciteitsvraag te ondersteunen. InfoLink: ‘In dit raamwerk pakt kernenergie de stabiliteit van de voorziening op lange termijn aan, terwijl zon-plus-opslagoplossingen voordelen bieden in kortere bouwtijden en verbeterde optimalisatie van marginale elektriciteitskosten.’

Verlagen kosten
Voor datacentrumbeheerders is de implementatie van zonnepanelen plus batterijen primair gericht op het verlagen van de totale elektriciteitskosten. Tijdens de daguren helpt zonnestroom die wordt ingekocht via opwek ter plaatse voor eigen verbruik of langetermijnstroomafnameovereenkomsten de marginale kosten van stroominkoop te verlagen.

Het Internationaal Energieagentschap merkt ook op dat zonnepanelen in combinatie met energieopslag aan populariteit winnen, vooral in markten met netinstabiliteit of hoge retailstroomtarieven. InfoLink: ‘Voor AI-datacenters is deze implementatie bijzonder geschikt. Hun belasting is doorgaans hoog en relatief voorspelbaar. Hoewel zonnepanelen alleen geen 24-uurs-elektriciteit kunnen leveren, kunnen ze een deel van de dagelijkse basisbelasting dekken, waarbij energieopslag kortetermijnfluctuaties en piekvraag beheert.’

85 gigawatt zon
Op basis van huidige schattingen van de elektriciteitsvraag zou het elektriciteitsverbruik van datacenters in 2030 overeenkomen met ongeveer 85,11 gigawatt aan extra zonnepaneelinstallaties vergeleken met 2025. Dit cijfer is berekend met de projectie dat het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters 945 terawattuur zal bedragen tegen 2030.

‘AI-datacenters zullen naar verwachting een van de meest prominente bronnen van extra elektriciteitsvraag wereldwijd worden’, besluiten de analisten van InfoLink. ‘Kernenergie, met haar stabiele opwekking, sluit aan bij de behoefte van datacenters aan CO2-arme elektriciteit en is teruggekeerd naar het middelpunt van discussies in de sector. Beperkingen met betrekking tot commercialisering, bouwcycli en kapitaalkosten betekenen echter dat implementatie van kernenergie tijd zal vergen en uitgebreidere beleidssteun vereist. Daarentegen zal de combinatie van zonne-energie en energieopslag, ondersteund door concurrerende kosten, snellere implementatie en het vermogen om bedrijfsverbintenissen voor hernieuwbare energie te ondersteunen terwijl peak shaving en kostenreductie mogelijk worden gemaakt, naar verwachting een belangrijke stroombron worden voor AI-datacenters in de komende jaren.’