Швидке розширення великих мовних моделей і генеративного штучного інтелекту викликало глобальний бум будівництва центрів обробки даних штучного інтелекту (AIDC). Гігантські кластери GPU працюють безперервно 24 години на добу, без вихідних, що сприяє експоненціальному зростанню споживання електроенергії. Традиційне теплове енергопостачання зараз стикається з трьома основними вузькими місцями: посиленням обмежень на викиди вуглецю, стрімким зростанням вартості електроенергії та затримкою розширення потужності мережі.
PV і AIDC мають природну взаємовигідну логіку. З одного боку, PV постачає електроенергію з низьким-вуглецем в обчислювальні кластери з-високою щільністю, щоб відповідати вимогам щодо відповідності вимогам щодо вуглецю та скорочувати експлуатаційні витрати. З іншого боку, AIDC цілодобово підтримують стабільний, жорсткий попит на електроенергію, ідеально вирішуючи давні-проблеми фотоелектричної індустрії, такі як полуденний надлишок електроенергії, нульова генерація вночі та скорочення відновлюваної енергії. Це створює замкнутий-промисловий цикл, що поєднує виробництво електроенергії та споживання обчислювальної техніки.
Глобальні типові PV Green Power проекти AIDC
Північна Америка
Північна Америка є місцем найбільшої у світі концентрації обчислювальних потужностей ШІ. Google, AWS і Meta комплексно розгорнули засоби підтримки фотоелектричної системи, взявши дві основні моделі: довгострокові-угоди про купівлю-продаж електроенергії (PPA) і власні-фотоелектричні-електростанції.
1. Google
Google запустив виділений фотоелектричний проект потужністю 1 ГВт у Техасі, об’єднавши фотоелектричні електростанції Вічіта потужністю 805 МВт і 195 МВт Mustang Creek відповідно до 15-річної угоди про екологічну енергетику. Проект вироблятиме 28 ТВт-год електроенергії протягом терміну дії контракту, щоб повністю забезпечити кластери AIDC для навчання великих моделей у Техасі. Тим часом Google завершила придбання 2,2 ГВт діючих і -будівельних фотоелектричних активів, а також 2,4 ГВт-год накопичувачів енергії. Його самостійно{13}}збудовані фотоелектричні станції безпосередньо живлять парки AIDC у Вірджинії та Техасі, обладнані системою зберігання постійного струму високої{14}}напруги 800 В (HVDC)-. Накопичувач енергії стабілізує миттєві коливання потужності кластерів GPU, усуваючи залежність від придбаних сертифікатів відновлюваної енергії (REC) і забезпечуючи самодостатнє фотоелектричне джерело живлення для обчислювальних робочих навантажень.
https://datacenters.google/intl/zh-CN_ALL/operating-sustainably/
2.Amazon AWS
AWS планує 1,2 ГВт PV плюс 1,2 ГВт-год накопичувача енергії в Орегоні, який обслуговуватиме виключно місцеві навчальні кластери ШІ. Обчислювальний парк Reno AI у Неваді підтримується встановленою на землі фотоелектричною системою потужністю 600 МВт-з відповідним накопичувачем енергії, де фотоелектрична енергія покриває 70% денного споживання електроенергії для обчислювальних навантажень із рідинним{6}}охолодженням. Використовуючи рясне сонячне світло в пустелі, щоб знизити витрати на електроенергію, AWS націлена на коефіцієнт зеленої енергії фотоелектричної системи понад 75% у парку.
3.Мета
Повністю фотоелектричний-центр обробки даних зі штучним інтелектом Meta в Хантсвіллі, штат Алабама, повністю функціонує. Із загальними інвестиціями в 1,5 мільярда доларів США заклад є основною тренувальною базою для серії великих моделей Llama. Підтримуючи спеціальну наземну-фотоелектричну електростанцію, об’єкт повністю працює на відновлюваних джерелах енергії, де домінує фотоелектрична енергетика, з PUE лише 1,12. На-генерації PV на місці повністю компенсується пікове денне обчислювальне навантаження.
https://www.cnbeta.com.tw/articles/tech/1475214.htm
4. Незалежний гігантський обчислювальний кампус
Delta Gigasite в штаті Юта, запланований суперкомп’ютерний центр загальною потужністю 10 ГВт, розгорне 280 МВт пустельної фотоелектричної системи в поєднанні з довготривалим-накопичувачем енергії. Розроблений відповідно до стандартів NVIDIA GW-Scale AI Factory, Desert PV виступатиме як основне денне джерело живлення, щоб суттєво знизити загальну вартість енергії для обчислювальних операцій.
Близький Схід
Завдяки інтенсивному сонячному випромінюванню Близький Схід створив еталонну обчислювальну інфраструктуру з нульовим{0}}викидом викидів вуглецю, зосереджену на фотоелектричних-масштабах гігават у поєднанні з -тривалим-сховищем на рівні ГВт·год. Абу-Дабі, ОАЕ, планує побудувати велику наземну фотоелектричну-станцію потужністю 5,2 ГВт у поєднанні з довгостроковим-сховищем ємністю 19 ГВт, забезпечуючи постійну стабільну електроенергію 1 ГВт виключно для місцевих суперкомп’ютерів штучного інтелекту.
Завдяки-великому фотоелектричному масиву та-накопичувачу великої{1}}ємності система надає пріоритет прямому електропостачання фотоелектричних джерел для обчислювальних кластерів у години пік сонячного світла, тоді як надлишок електроенергії зберігається для--цілодобової розрядки після настання темряви. З надійністю електропостачання 99,6 %, це перший у світі широкомасштабний-проект AIDC, який здатний забезпечити 24-годинну подачу електроенергії від фотоелектричної системи та накопичувачів, підтримуючи загальні великі моделі та інтелектуальні обчислення для нафтогазового сектору.
Китай
Завдяки багатим фотоелектричним ресурсам із пустелі та Гобі та національній стратегії передачі обчислювальної техніки зі сходу-на-захід Китай розробив найбільший у світі портфель демонстраційних AIDC, що живляться від прямого джерела фотоелектричної енергії, що поділяється на три відтворювані моделі: виділені високо{2}}лінії напруги від великомасштабних-пустельних фотоелектричних баз, розподілені дахи та гірські фотоелектричні системи та інтегровані джерело-сітка-завантаження-мікросітки зберігання.
Zhongwei, Ningxia: перший у Китаї обчислювальний центр штучного інтелекту з рідинним-охолодженням і 100% прямим електропостачанням
Введено в експлуатацію в травні 2026 року. Центр підтримується фотоелектричною станцією Gobi потужністю 500 000 кВт, з’єднаною з обчислювальними кімнатами через виділену лінію електропередачі 220 кВ для усунення втрат у транзиті мережі. З десятками тисяч обчислювальних потужностей PetaFLOPS, що підтримують навчання великої моделі для Tencent і Meituan Cloud, об’єкт щорічно генерує 1,2 мільярда кВт-год фотоелектричної енергії та досягає PUE 1,15, що є національним офіційним демонстраційним проектом для скоординованих обчислень і виробництва електроенергії.
2. Sanjiangyuan Green Power Computing Park, Qinghai (співпрацює з Alibaba Cloud)
Парк об’єднує розподілену фотоелектричну мережу на даху із зовнішніми фотоелектричними базами Гобі, утворюючи вітрову-сонячну-мікромережу, яка повністю живиться за рахунок відновлюваної енергії. Його обчислювальний кластер потужністю 150 000 PetaFLOPS споживає 85% денної енергії від PV; надлишок електроенергії зберігається для підтримки безперервних робочих навантажень штучного інтелекту протягом ночі.
3. Обчислювальний центр Shaoguan у провінції Гуандун-Гонконг-Macao Greater Bay Area
Місцева політика передбачає мінімум 80% PV екологічної потужності для всіх новозбудованих AIDC. Mountain PV у поєднанні зі сховищем енергії забезпечує спеціальне живлення для 30 000-стійкового обчислювального кластера Tencent із штучним інтелектом, тоді як Huawei запустила пілотний проект інтегрованого PV{5}}сховища-обчислень. Додаткові розподілені фотоелектричні системи, встановлені на даху та на землі-, відповідають змінним вимогам до потужності кластерів GPU з високою щільністю.
Чотири основні моделі розгортання фотоелектричної енергії для AIDC на основі світової практики
Глобальні проекти стандартизували чотири відтворювані моделі розгортання PV для AIDC, адаптовані до різних регіональних ресурсів, обчислювальних масштабів та умов будівництва:
1.Великомасштабна-наземна-монтована фотоелектрична система в пустелі з виділеними прямими лініями передачі (бажано для над-комп’ютерних парків)
Фотоелектричні станції потужністю гігават- будуються на пустирях у західному Китаї, на Близькому Сході та в західній частині Сполучених Штатів, з’єднані з обчислювальними кампусами ексклюзивними лініями високої{3}}напруги 220 кВ/500 кВ. Обхід багато-ступеневої трансформації напруги в мережах загального користування скорочує втрати при передачі на понад 30% і суттєво знижує рівні витрати на електроенергію. Представницькі проекти включають обчислювальний центр Zhongwei, суперкомп’ютерний центр ШІ в Абу-Дабі та Delta Gigasite в Юті.
Переваги: величезна генеруюча потужність, стабільні ціни на електроенергію та здатність підтримувати десять-тисяч-супер-кластерів GPU.
Обмеження: потрібна велика незадіяна земля, що є неможливим у густонаселених містах.
2. Довгострокові-угоди про купівлю фотоелектричної енергії (бажано для швидкого розширення Інтернет-гігантами)
Оператори обчислювальної техніки підписують довгострокові контракти на електроенергію на 10–15- років із новими розробниками енергетики, щоб зафіксувати фіксовані обсяги фотоелектричної енергії без будівництва незалежних електростанцій, що ідеально підходить для швидкого розширення обчислювальних потужностей. Представницькі проекти: Техаський фотоелектричний проект Google і обчислювальний кампус Meta в Хантсвіллі.
Переваги: низькі початкові капітальні витрати та короткий термін будівництва.
Обмеження: обмежений незалежний контроль над джерелом живлення; необхідні додаткові сертифікати відновлюваної енергії для досягнення цільових показників вуглецю.
3. На-розподіленій PV + середнього{3}}масштабного накопичення енергії (для малих-–-міських AIDC)
Фотоелектричні панелі встановлюються на дахах і паркінгах центрів обробки даних у поєднанні зі сховищем енергії на рівні МВт·год-, щоб створити мікромережі кампусу як додаткове джерело живлення до муніципальних мереж, що відповідає місцевим вимогам співвідношення відновлюваної енергії. Представницькі проекти: обчислювальний центр Великої затоки Шаогуань, невеликі міські периферійні обчислювальні центри.
Переваги: гнучкі вимоги до землі та спрощений процес погодження.
Обмеження: обмежена вихідна потужність, яка покриває лише 30–60% денних обчислювальних навантажень.
4. Замкнутий{1}}інтегрований джерело-мережі-навантаження-мікромережі зберігання (флагманські проекти з нульовим-викидом вуглецю):
Фотоелектричні, накопичувальні, трансформаційні та обчислювальні кампуси плануються та будуються одночасно з інтелектуальною платформою диспетчеризації штучного інтелекту, утворюючи повністю замкнутий цикл фотоелектричної генерації, буферизації зберігання енергії та обчислювального споживання, який може працювати автономно від-мережі з майже 100%-самозабезпеченням-відновлюваними джерелами на місці. Представницькі проекти: Pantheon AI Campus у Хорватії, Sanjiangyuan Computing Park у Цинхаї.
Переваги: Оптимальна ефективність скорочення викидів вуглецю, придатність для зменшення піків мережі та арбітражу потужності.
Обмеження: значні інвестиції в активи та подовжений загальний цикл будівництва.
Основні інтегровані PV-сховища-обчислювальних технологій: вирішення невідповідностей між генерацією PV та обчислювальними потребами
Переривчастість і мінливість фотоелектричної енергії за своєю суттю суперечить вимогам AIDC щодо стабільного, безперебійного цілодобового електропостачання. Глобальні проекти пом’якшують цю напругу за допомогою трьох основних технологічних стовпів: буферів накопичення енергії, розподілу електроенергії 800 В HVDC і спільної диспетчеризації штучного інтелекту для обчислювальних і енергетичних ресурсів.
Обов'язкове зберігання енергії як буферизаціяПеревізник:
Усі AIDC із фотоелектричними-мегаватними потужностями розгортають накопичувачі енергії, щоб створити-механізм узгодження часу: фотоелектричні потужності віддають перевагу кластерам GPU протягом годин сонячного світла, а надлишок енергії зберігається; сховище розвантажується на повну потужність, щоб перевозити повні вантажі після настання темряви. У проекті в Абу-Дабі використовується 19 ГВт·год-довготривалого сховища, здатне незалежно підтримувати 1 ГВт обчислювальної потужності протягом 19 годин без перерви. Внутрішні китайські проекти зазвичай розгортають сховище з ємністю 4–8 годин, щоб усунути ризики відключення електроенергії для обчислювальних робочих навантажень.
Інтегрований розподіл електроживлення 800 В HVDC PV-
Традиційний розподіл змінного струму (AC) зазнає великих втрат енергії та обмеженої сумісності з обчислювальними навантаженнями з високою-щільністю. AIDC наступного-покоління універсально використовують архітектуру постійного струму 800 В, де фотоелектричні масиви, накопичувачі енергії та обчислювальні навантаження-з рідинним охолодженням підключаються безпосередньо через лінії постійного струму. Це усуває повторні цикли перетворення AC-DC, скорочуючи загальні втрати енергії більш ніж на 15%, одночасно забезпечуючи швидке реагування на миттєві стрибки потужності GPU під час навчання великої моделі.
Спільна диспетчерська платформа штучного інтелекту для обчислювальних і енергетичних ресурсів
Запатентовані алгоритми штучного інтелекту, вбудовані в платформу, генерують-прогнози в режимі реального часу вихідної фотоелектричної енергії та криві обчислювального навантаження, динамічно регулюючи потужність зарядки та розрядки накопичувача, щоб вирівняти генерацію фотоелектричної енергії та обчислювальний попит на -хвилинному рівні деталізації. Плата за зберігання під час низьких обчислювальних навантажень і розрядок під час піків попиту; Надлишок фотоелектричної енергії може повертатися в мережу для участі у роботі віртуальної електростанції, забезпечуючи подвійну вигоду: зниження витрат на електроенергію та додатковий дохід від надлишку електроенергії. AIDC еволюціонують із традиційних високо-навантажень електроенергії до гнучких регульованих ресурсів для нової системи живлення.
Висновок
На подвійному тлі глобальних цілей щодо нейтральності викидів вуглецю та вибухового зростання обчислювальної інфраструктури штучного інтелекту екологічна фотоелектрична енергетика перетворилася з додаткового допоміжного об’єкта в основну енергетичну основу, що підтримує сталий розвиток штучного інтелекту. Глобальні-реальні проекти-від довгострокових-програм закупівлі фотоелектричної енергії, які здійснюють північноамериканські технологічні гіганти, до гігаватних-масштабних фотоелектричних-суперкомп’ютерних центрів зберігання в пустелі на Близькому Сході та мільйонів-кіловатних обчислювальних кластерів-прямого постачання фотоелектричної енергії під китайськими обчислювальними кластерами Ініціатива передачі обчислювальної техніки зі сходу-на-захід-повністю перевіряє технічну здійсненність і економічну життєздатність інтегрованої обчислювальної моделі-сховища-PV.
З безперервним технологічним прогресом у накопиченні енергії, розподілі електроенергії HVDC та інтелектуальній диспетчеризації, а також удосконаленні глобальної політики щодо скоординованих обчислень та відновлюваної енергії, PV буде глибоко впроваджено у світову обчислювальну інфраструктуру ШІ. Цей перехід вирішить подвійну проблему, пов’язану з високими викидами вуглекислого газу та надмірними експлуатаційними витратами на обчислювальну техніку, а також відкриє трильйонний -доларовий ринок для фотоелектричної індустрії. Зрештою, це стимулюватиме синергетичний прогрес між цифровою економікою та глобальним енергетичним переходом, закладаючи основу для стійкої глобальної промислової екосистеми штучного інтелекту з нульовим-вуглецем.
