Зміна обчислювальної потужності починається з ІІ, досягає піку через енергію і завершується співпрацею.

Автор статті, джерело: Нові енергетичні індустріальні домогосподарства

Редакційна примітка:

Зміна хешрейту досягається завдяки енергії.

Центри обробки даних на основі ШІ перетворюються з простих «великих споживачів електроенергії» у спільних учасників нової електричної системи.

Цей стрибок від «пасивного живлення» до «синергії обчислень і енергії» — це не просто зміна технологічної парадигми, а й сутнісна складова національної стратегії нової інфраструктури «п’ятнадцятого п’ятирічного плану».

Автор цієї статті — Лю Юанькун, випускник електротехнічного факультету Цінхуа, колишній підприємець та інноватор у галузі енергетики та електропостачання, зараз займає посаду віце-президента відомої китайської компанії-постачальника AIDC — Century Interconnect.

Цей рідкісний досвід у сфері «нової енергетики + AI-обчислювальна потужність» надав йому як розуміння основ нової електричної системи, так і чутливий погляд на безпосереднє втручання в AIDC.

Він вважає: «Майбутні великі енергетичні технологічні компанії, можливо, з’являться в галузі спільної роботи обчислень та енергетики».

У довгій статті він відповість: як електромережа може стати більш стійкою в епоху AIDC з високою потужністю та великою ємністю? Як обчислювальні потужності зможуть підтримати нову електричну систему? Де полягають можливості для відновлюваних джерел енергії та сховищ?

Нижче наведено основний текст:

Вибуховий розвиток генеративного штучного інтелекту перебудовує фундаментальні основи цифрової економіки та енергетичної системи з революційною силою.

Швидка ітерація технологій ШІ, таких як великі мовні моделі та відкриті агенти, сприяє експоненційному зростанню попиту на обчислювальну потужність. Центри обробки даних ШІ вже трансформувалися з традиційних інформаційних інфраструктур у новий тип електричного навантаження з високою щільністю потужності, високою волатильністю та величезним потенціалом керованості.

Стати третім за величиною споживачем електроенергії після промисловості та населення, що глибоко змінює весь ланцюжок планування, функціонування, ринку та послуг електричної системи.

У 2026 році «синхронізація обчислень і електроенергії» офіційно включена до національної стратегії нової інфраструктури та Основних напрямків плану «П’ятнадцята п’ятирічка».

Це позначає стрибок у галузі, коли обчислювальна потужність та електроенергія переходять від одностороннього постачання до двостороннього злиття, від пасивної адаптації до активної координації, надаючи новому електричному розподільчій системі новий зміст.

01 Велика тенденція ери: вибух обчислювальних потужностей спричиняє зміни в електричній системі — нова картина

За даними Міжнародного енергетичного агентства, у 2024 році споживання електроенергії глобальними центрами обробки даних становило 4150 мільярдів кіловат-годин, що становить приблизно 1,3% від загального обсягу споживання електроенергії у світі;

За прогнозами таких організацій, як BloombergNEF, у 2030 році цей показник перевищить 180 000 мільярдів кіловат-годин, частка зросте до 6–8%, і енергоспоживання для обчислювальних потужностей стає ключовим фактором, що перетворює глобальну електроенергетичну структуру.

Центр обчислювальних потужностей ІІ має фундаментальну відмінність від традиційних центрів обробки даних: потужність одного серверного шафи зростає з 7–10 кВт до 30–100 кВт, а деякі високопродуктивні шафи досягають 120 кВт і навіть мегаваттного рівня;

Центри обчислювальної потужності зросли з кількох мегаватт у одному будинку до десятків мегаватт, а зараз — до гігаваттних обчислювальних баз і навіть майбутніх суперпроєктів потужністю 10 ГВт.

Масштабне розгортання GPU, TPU та інших гетерогенних чіпів, тривала робота кластерів на повну потужність на етапі навчання, випадкові коливання навантаження на етапі висновку, мілісекундні стрибки потужності можуть викликати удар по електромережі потужністю в сотні мегават.

З точки зору повного життєвого циклу обчислювальної потужності, навчання моделей має характер постійних піків та частих коливань, тонка настройка параметрів відчуває інтермітентні коливання навантаження, а онлайн-висновок характеризується високою спонтанністю та частими змінами між піками та провалами, повністю порушуючи традиційні закономірності стабільного та упорядкованого функціонування.

Ці нові характеристики навантаження створюють нові виклики для традиційних систем прогнозування навантаження, регулювання, планування мережі та ціноутворення на ринку, і традиційна модель «джерело за навантаженням» вже не може ефективно адаптуватися до динамічних характеристик обчислювального навантаження.

Типовим прикладом є липень 2024 року у штаті Вірджинія, США, коли в результаті удару блискавки виникло кілька разових падінь напруги у лініях електропередачі, що спричинило синхронне відключення захисту десятків великих обчислювальних центрів і центрів обробки даних у регіоні, що призвело до відключення навантаження майже 1500 МВт з мережі за короткий час і спричинило значні коливання частоти та напруги в електромережі.

Швидке зменшення виробництва електроенергії диспетчерською службою запобігло нестабільності електромережі, що підкреслює серйозний виклик, який густі навантаження на обчислювальні потужності створюють для безпечного функціонування електромережі.

Невідповідність між виробництвом та споживанням електроенергії, негайна координація пропозиції та попиту

У нашій країні спостерігається значна регіональна неузгодженість між попитом на обчислювальну потужність та пропозицією електроенергії:

Східні регіони, такі як Дельта Великого Янцзи, Цзиньцзі-Тяньцзінь-Хебей та Дельта Перлової річки, зосереджують понад 80% попиту на обчислювальні потужності країни, але стикаються з нестачею енергетичних ресурсів та напруженістю електропостачання; на заході зосереджені багаті джерела відновлюваної енергії — вітер, сонце та гідроенергія, але виникають проблеми з їх використанням та відмовами від виробництва електроенергії.

Національна стратегія «Східні дані — західні обчислення» спрямовує розміщення обчислювальних хабів на захід; станом на перший квартал 2025 року загальний обсяг обчислювальних потужностей восьми національних обчислювальних хабів досяг 215,5 EFlops, частка інтелектуальних обчислень становить 80,8%, але координація між обчисленнями та електропостачанням залишається відокремленою, а ринковий механізм взаємодії ще не є повноцінним.

По всьому світу вибух штучного інтелекту призводить до глибоких змін у балансі між пропозицією та попитом на електроенергію.

Дані з Cambridge Energy Week 2026 року показують, що щорічний приріст споживання електроенергії глобальними центрами обробки даних у період 2023–2026 років становив 18%, частка обчислень на основі ШІ зросла з 15% до 35%, а загальне споживання електроенергії у 2026 році досягло 1050 ТВт·год, що дорівнює річному споживанню електроенергії в Німеччині.

Ринки електроенергії США, такі як PJM і ERCOT у Техасі, через концентрацію центрів обробки даних ІШ, стикаються з дисбалансом попиту та пропозиції, що призводить до стрімкого зростання цін на потужність та частіших перегрузок електромережі, що вимагає прискореного перегляду правил підключення та ринкових механізмів.

Типовий приклад — Ірландія: через масове введення в експлуатацію центрів обчислювальних потужностей на основі ШІ споживання електроенергії досягло 22% від загального обсягу споживання в країні, регіональні електромережі переповнилися, а їхній потенціал виявився недостатнім, що призвело до тимчасової зупинки розгляду заявок на підключення нових обчислювальних проектів; деякі хмарні провайдери були змушені відкласти реалізацію проектів через неможливість підключення до мережі в термін, що підкреслює гостру суперечність між вибуховим зростанням обчислювальних потужностей і обмеженими можливостями електромереж.

Національна стратегія керує, обчислення та електроенергія стають галузевою згодою

Від етапу зменшення витрат з акцентом на оптимізацію PUE у «зеленому центрі обчислювальних потужностей» до етапу заміни електроенергії за допомогою зелених сертифікатів та угод про закупівлю електроенергії у «зеленій обчислювальній потужності».

До досягнення етапу симбіозу, де забезпечується двостороння взаємодія між обчислювальними потужностями та електромережею, у Китаї завершено триступеневий стрибок у перетворенні енергетики обчислювальних потужностей.

У звіті про діяльність уряду чітко зазначено: «Здійснити нові інфраструктурні проекти, такі як надвеликі інтелектуальні обчислювальні кластери та спільна робота обчислювальних потужностей і електроенергії».

У плані «п’ятнадцятого п’ятирічного періоду» чітко визначено сприяння спільному розташуванню зеленої електроенергії та обчислювальних потужностей; співпраця між електроенергією та обчисленнями піднялася з питання розвитку галузі до рівня національної стратегії та стала одним із ключових напрямків будівництва нової електричної системи.

Наразі інтеграція ШІ та переход на інтелектуальну трансформацію стали необхідною тенденцією для розвитку енергетичного сектору.

Для електроенергетичних підприємств це саме та цінна нагода для трансформації та модернізації, яка дозволяє активно відповідати на зміни епохи, перехід від традиційного постачальника електроенергії до постачальника інфраструктури для обчислювальних потужностей.

На основі різноманітних шляхів — індивідуалізованого електропостачання, торгівлі зеленою енергією, гнучкого регулювання та комплектування сховищами енергії — створюється інтегрована сервісна система «електрика–обчислення–зберігання–вуглець», що стабільно розпочинає нову еру якісного, цифрового, зеленого та координаційного розвитку електроенергетичного сектору.

Майбутнє електроенергетичного сектора — це не просто ітеративне покращення функцій, а нова можливість для глибокого перетворення архітектури та оновлення логіки цінності.

Зараз галузі ІТ-інженерії та наукових досліджень повністю адаптуються до концепції AI-native, і енергетична галузь отримує чудову можливість для розвитку, маючи потенціал стати AI-native енергомережею, використовуючи можливості хвилі співпраці обчислень і електроенергії для досягнення стрибка в цінності.

Наприклад, Fluence заснована на системах сховища енергії електричних мереж, забезпечуючи мегаваттну гнучку регулювання та резервне живлення, згладжуючи коливання в мережі та прискорюючи підключення центрів обчислювальних потужностей.

Emerald AI через платформу Conductor у реальному часі розподіляє навантаження штучного інтелекту відповідно до стану електромережі, перетворюючи жорсткі обчислювальні навантаження на гнучкі ресурси.

Обидва разом створюють систему «накопичення енергії + інтелектуальне регулювання», ефективно вирішуючи основний конфлікт між зростанням споживання електроенергії AIDC та постачанням електромережі.

02 Глобальний досвід: Зовнішній бій між обчислювальною потужністю та енергією розкриває основні суперечки та практичні висновки

США, як передовий регіон інтеграції штучного інтелекту та ринків електроенергії, першими зіткнулися з конфліктом між обчислювальною потужністю та електропостачанням у регіонах PJM, ERCOT тощо, ставши «лабораторією» для спостереження за ключовими питаннями синхронізації обчислювальної потужності та електропостачання у світі.

Витрати на ємність стрімко зросли, що посилило навантаження на користувачів

У регіоні PJM через концентрацію центрів обробки даних з використанням ШІ ціна на потужність стрімко зросла з 28,92 долара США за мегаватт-день у 2024–2025 роках до 269,92 долара США за мегаватт-день у 2025–2026 роках, що призвело до розміру рахунків за потужність у 16,1 мільярда доларів США. Витрати в кінцевому підсумку були перекладені на кінцевих споживачів, що викликало суперечки щодо життєвих умов та промисловості.

Дослідження МВФ показує, що на тлі відставання розширення електромережі, центри зберігання даних на основі ШІ можуть підвищити ціни на електроенергію в США на 8,6%, збільшити викиди вуглецю на 5,5% і створити подвійний тиск на енергетичну справедливість та зелений перехід.

Затоки в процесі підключення до мережі, обмеження ефективності схвалення

У таких центрах обчислювальних потужностей, як Північна Вірджинія, США, черги на підключення AI-центрів обробки даних до мережі сягають 5–7 років, а процес підключення до електромережі сильно забарикадований.

Техаський ERCOT визначає навантаження понад 75 МВт як «велике навантаження»; загальний обсяг черги підключення до 2030 року перевищує 10 ГВт, що значно перевищує теоретичну пропускну здатність мережі; індивідуальний метод дослідження проектів не може ефективно обробляти масові заявки, а нормативні процедури не вирішують системні обмеження.

Суперечка щодо гнучкості: гра між регуляторною вигадкою та технічною досяжністю

Незалежний ринковий моніторинговий орган (IMM) вважає, що «гнучкість навантаження» AI-центрами обробки даних — це «регуляторна вигадка», оскільки завдання високого значення важко активно зменшувати навантаження під час надзвичайних ситуацій у електромережі;

PJM підвищила рейтинг ELCC для ресурсів відповіді на попит до 92%, визнавши потенціал регулювання навантаження обчислювальних потужностей.

Практичні випробування в Фініксі підтвердили, що за допомогою програмного управління центри обробки даних можуть зменшити навантаження на 25–40%, не впливаючи на ключову продуктивність, і таким чином спростувати міф про «вигадану гнучкість». Однак справжня кількісно вимірювана та надійна «гнучкість» все ще залишається невизначеною.

Технічні ризики набирають обертів, стабільність електромережі під тиском

Центри обробки даних на основі ШІ високо електронізовані, мілісекундні коливання потужності викликають миготіння напруги, відхилення частоти та навіть сприяють підсинхронним коливанням.

ERCOT зафіксував коливання навантаження з частотою 23 Гц та піково-піковою амплітудою 50 МВт, а мережа Dominion — регіональне коливання з частотою 14,7 Гц, обидва викликані взаємодією між UPS та логікою керування серверами в центрах обробки даних і динамікою мережі; традиційні моделі навантаження не можуть точно їх симулювати, що безпосередньо загрожує фізичній безпеці мережі.

Отже, міжнародна гра з електроенергією для майнінгу виявляє три основні закономірності:

По-перше, потужність — це не просто електричне навантаження, а новий гнучкий ресурс, необхідно перейти від «пасивного живлення» до «активного взаємодії»;

Друге: технічна здійсненність повинна відповідати досконалим механізмам; гнучкість обчислювальних потужностей має бути реалізована за допомогою ринкових стимулів, стандартів підключення до мережі та правил диспетчеризації;

Третє: необхідно балансувати ефективність і безпеку при координації обчислювальних потужностей і електропостачання, забезпечуючи розвиток індустрії обчислювальних потужностей, але одночасно зберігаючи стабільність електромережі.

Це надає практичні рекомендації для побудови в Україні системи співпраці між обчислювальними потужностями та електроенергією з урахуванням національних особливостей.

03 Підготовка до майбутнього: ключові питання та стратегії розвитку синхронізації обчислювальних потужностей та енергії в Китаї

Стикаючись з подібними фізичними впливами та нерівновагою між попитом і пропозицією, Китай вирішує свій унікальний шлях розвитку.

Держава, місцеві органи, підприємства та інші сторони об’єднують зусилля, виходячи зі стратегічного узгодження, інновацій у механізмах, синергії галузей та бізнес-моделей.

Спільно вирішити суперечку між швидким розвитком обчислювальних потужностей і безпечним та ефективним функціонуванням електромережі, забезпечивши сталений розвиток обчислювальних потужностей, зелений перехід електроенергетики та взаємну вигоду для всіх сторін.

У порівнянні з закордоном, розвиток обчислювальних потужностей та електроенергетики в Китаї повністю опирається на переваги нашої системи та механізмів, а також на природні ресурси, спрямовуючись на повну ланцюгову синхронізацію, адаптацію до всіх сценаріїв та активізацію всіх ринків для створення електричної екосистеми, дружньої до обчислювальних потужностей.

Стратегічне планування: оптимізація простору та розподілу ресурсів для обчислень та енергії

На основі національної стратегії «Східні дані — західні обчислення» забезпечити спільне планування центрів обчислювальних потужностей із зеленими енергетичними базами для забезпечення місцевого споживання зеленої електроенергії на заході та ефективного забезпечення обчислювальних потужностей на сході;

Створити систему міжрегіонального розподілу обчислювальних потужностей та електроенергії, використовуючи просторово-часову переносимість обчислювальних завдань для збігу з ритмом попиту та пропозиції електроенергії.

Інновація механізму: інтеграція повного циклу підключення до мережі, регулювання та ринку

Деякі провінції створюють спеціальні канали підключення для навантаження штучного інтелекту, спрощуючи процедуру схвалення та визначаючи правила розподілу витрат на модернізацію електромережі;

На рівні електроторгівлі технологічні компанії включають навантаження на обчислювальні ресурси до єдиного регулювання віртуальних електростанцій, забезпечуючи спільне планування електромережі та обчислювальних ресурсів;

Створення взаємопов’язаної ринкової системи «обчислювальна потужність – електроенергія – вуглець», що забезпечує доступ обчислювальної потужності до ринків електроенергії на постачання, допоміжних послуг та зеленої електроенергії.

Модернізація обладнання: створення гнучкої та сумісної енергетичної підсистеми

Будівництво електромереж є традиційною перевагою Китаю; зараз електромережеві компанії розгортають будівництво високопристосованих розподільчих архітектур для задоволення вимог до живлення з високою потужністю на одиницю об’єму.

Відповідні галузеві учасники також сприяють інтеграції резервних джерел живлення, систем зберігання енергії та обчислювальних об’єктів для підвищення здатності регулювання електромережі;

Шляхом спільних зусиль сторонніх учасників створюється інтегрований базис джерел, мережі, навантаження та зберігання, що підсилює здатність синхронізованого постачання зеленої електроенергії та обчислювальних потужностей.

04 Майбутнє обіцяє: співіснування обчислень і енергії веде до нової ери цифрової енергетики та перетворення промислової структури: від одностороннього постачання до двостороннього надання можливостей

У майбутньому співпраця між електроенергією та обчислювальними потужностями повністю зруйнує односторонній модель «електроенергія підтримує обчислювальні потужності, обчислювальні потужності споживають електроенергію» і сформує взаємовигідну екосистему, де електроенергія підтримує обчислювальні потужності, а обчислювальні потужності повертають користь електромережі.

Електрична система більше не є «логістичною підтримкою» обчислювальних потужностей, а є ядром конкурентоспроможності індустрії обчислювальних потужностей;

Центри обчислювальної потужності більше не є «навантаженням» для електромережі, а є гнучким ключовим ресурсом нової електричної системи, їх глибоке інтегрування стає спільною основою цифрової економіки та енергетичної революції.

Технологічна трансформація: повноцінна взаємодія стає стандартом галузі

Проектування чіпів, розподіл обчислювальних потужностей, архітектура розподілу електроенергії, управління електромережею та ринкові угоди будуть здійснювати повний стековий синхронізацію; компілятори та планувальники стануть ключовими інструментами енергетичної інфраструктури.

Масштабне застосування твердотільних трансформаторів, накопичувачів енергії з можливістю формування мережі, інтегрованих охолоджуваних рідиною розподільних пристроїв; зворотна оптимізація диспетчеризації електромережі за допомогою алгоритмів ШІ;

Значно зростали показники використання відновлюваних джерел енергії та ефективність роботи електромережі, досягнуто оптимального стану «кожен кіловат-година зеленої енергії підтримує обчислювальну потужність, а кожна одиниця обчислювальної потужності служить електромережі».

Досконала екосистема ринку: повне впровадження інтегрованого ринку обчислень, електроенергії та вуглецю

Налагоджено механізм спільної торгівлі обчислювальною потужністю та електроенергією між регіонами, що дозволяє єдино виміряти та торгувати споживанням зеленої електроенергії, викидами вуглецю та гнучкістю; оператори електроторгівлі та диспетчери обчислювальної потужності працюють разом.

Інтегровані послуги «електрика–обчислення–вуглець» стають ключовим бізнесом електроенергетичних підприємств, попит на обчислювальні потужності на сході активно відповідає на пропозицію зеленої електроенергії на заході, і ринкова замкнена система «західні обчислення для східних даних» повністю відкрита.

Піднесення індустріальної вартості: енергетичні підприємства стають основою цифрової економіки

Відповідні електроенергетичні підприємства також переживають історичний перехід від «постачальника комунальних послуг» до «провайдера інфраструктури цифрової економіки».

Глибоко участвуйте у будівництві національної обчислювальної мережі за допомогою індивідуального електропостачання, послуг зеленої енергії, сховищ енергії та координації обчислювальних потужностей.

Відіграє незамінну роль у забезпеченні енергетичної безпеки, просуванні цілей подвійного вуглецю та підтримці цифрової економіки, допомагаючи нашій країні зайняти лідируючі позиції у глобальній конкуренції з ШІ та енергетичному перетворенні.

05 Заключення

У США Google та Tesla разом із кількома енергетичними та технологічними компаніями створили альянс Utilize для використання електромережі з метою підвищення ефективності використання електромережі США та зниження витрат на електроенергію, щоб вирішити проблеми дефіциту електроенергії, спричинені штучним інтелектом та електрифікацією.

Консорціум використовує технології сховищ енергії Tesla, віртуальних електростанцій та розподілених джерел енергії, поєднуючи їх із інтелектуальним плануванням Google та здатністю до управління навантаженням центрів обробки даних, щоб активізувати простою потужність за допомогою відповіді на попит, перерозподілу навантаження та оптимізації мережі.

Перехід мережі від інтенсивного розширення до ефективного повторного використання дозволяє зекономити електроенергію для користувачів і підприємств, а також забезпечує більш стабільну та економічну підтримку цифрової економіки та розвитку відновлюваних джерел енергії.

Суть конкурентної боротьби між Китаєм і США полягає у боротьбі за обчислювальну потужність. За боротьбою за обчислювальну потужність стоїть фінальне зіткнення здатностей до інновацій у сфері енергетики.

У Китаї співпраця між компаніями зі здобуття обчислювальної потужності та енергетичними підприємствами є вчасною та відповідає тенденціям — у майбутньому вони обов’язково відкриють шлях інноваційного розвитку, що перевершить Європу та США.

Зміна обчислювальної потужності починається з ІІ, досягає піку через енергію і завершується співпрацею.

Революція обчислювальної потужності перетворює форму, функції та цінність електричних систем; співпраця між обчислювальною потужністю та електроенергією переходить від концепції до практики, від пілотних проектів до масштабування, стаючи невід’ємним шляхом будівництва нової електричної системи.

Нова ера, коли обчислювальна потужність і електроенергія рухаються назустріч одна одній — це лише початок…