Artykuł jest częścią raportu „Polska Energia 2026” poświęconego transformacji energetycznej polskiej gospodarki i branży energetycznej, który redakcja "Rzeczpospolitej" przygotowała z okazji Energy Days w Katowicach.

Moody’s szacuje, że w ciągu najbliższych pięciu lat globalna pojemność centrów danych podwoi się. Przetwarzanie i przechowywanie danych to podstawa w czasach gospodarki cyfrowej. Z tym związane są analityka dużych zbiorów danych, chmura obliczeniowa, internet rzeczy i sztuczna inteligencja. Czyli wszystko to, bez czego już dziś nie możemy się obejść, a od czego uzależniamy się w coraz większym stopniu. Nasze zapotrzebowanie na centra danych będzie rosło, a to oznacza konieczność ogromnych inwestycji i dodatkowy popyt na energię.

Jest to szczególnie duży problem w przypadku krajów, które w swoim miksie mają istotny udział paliw kopalnych. Trend ten staje bowiem w poprzek planom redukcji emisji zapisanym w strategiach klimatycznych. Z analiz McKinsey wynika, że roczne zużycie energii przez centra danych tylko na rynku amerykańskim może wzrosnąć z 17 GW w 2022 roku do 35 GW w 2030 roku. Przy czym Stany Zjednoczone stanowią w tym przypadku około 40 proc. światowego rynku.

Uniwersytet Narodów Zjednoczonych ds. Wody, Środowiska i Zdrowia (UNU-INWEH) w czerwcowym raporcie oszacował, że do 2030 roku globalne centra danych napędzające sztuczną inteligencję zużywać będą 945 TWh energii elektrycznej. To blisko trzykrotnie więcej niż roczne zużycie w Pakistanie, Bangladeszu i Nigerii, które łącznie zamieszkuje ponad 650 mln ludzi.

Problemem nie tylko zużycie prądu

Potrzeba też dużo wody. Centra danych składają się z czterech głównych elementów: obiektu, urządzeń przemysłowych, w tym mechanicznych, elektrycznych i hydraulicznych, sprzętu informatycznego i oprogramowania. By sprzęt, składający się często z tysięcy serwerów, działał wydajnie, musi być chłodzony. Jak podaje McKinsey, większość dużych centrów danych zastąpiła stare systemy przypominające klimatyzację innym rozwiązaniem – ciepło emitowane przez serwery jest odprowadzane przez wentylatory, a następnie chłodzone wodą lub czynnikiem chłodniczym.

W centrach danych na całym świecie zużywa się do schładzania urządzeń około 3,8 mln litrów wody każdego dnia. W samych Stanach Zjednoczonych w 2020 roku centra danych zużyły 660 mld litrów wody. Tymczasem kryzys wodny nabiera coraz bardziej realnych kształtów. Globalna Komisja ds. Gospodarki Wodnej informuje, że z powodu zmian klimatycznych, niszczycielskiego użytkowania gruntów i niewłaściwego zarządzania zasobami globalny obieg wody znalazł się pod „bezprecedensową presją”. Szacunki mówią, że do 2030 roku zasoby słodkiej wody spadną o 40 proc. To niewątpliwie duży problem.

Polska również go doświadcza. Elektrownie w Kozienicach i Połańcu zmuszone były na początku sierpnia ograniczyć produkcję energii z powodu niskiego stanu wody w Wiśle. Cierpi też krajowe rolnictwo i sadownictwo. Deficyty wody występują na Słowacji, w Czechach, Rumunii, Bułgarii i na Węgrzech, gdzie na początku sierpnia z powodu niskiego stanu wód Dunaju konieczne było drastyczne ograniczenie mocy jedynej tamtejszej elektrowni atomowej. Tymczasem UNU-INWEH ostrzega, że do 2030 roku zużycie wody na potrzeby AI dorówna potrzebom 1,3 mld mieszkańców Afryki Subsaharyjskiej przez cały rok.

Odpowiedzialny biznes

Branża opiera się w coraz większym stopniu na odnawialnych źródłach energii i pracuje nad poprawą efektywności oraz zmniejszeniem zużycia zasobów. To konieczność. Rosną obawy o stan środowiska i skutki postępujących zmian klimatu, które niosą śmiertelne zagrożenie dla ludzkości. Działania takie jak redukcja śladu węglowego poprzez zastąpienie w centrach danych Microsoftu konstrukcji z betonu i stali konstrukcjami drewnianymi nie wystarczą. Dlatego już dziś niektóre organy regulacyjne i rządy narzucają standardy zrównoważonego rozwoju nowo budowanym centrom danych.

Aby osiągnąć cele, właściciele centrów danych podpisują umowy zakupu energii w formule PPA z dostawcami energii odnawialnej, niektórzy budują własne źródła OZE. Jednak takie inwestycje nie rozwiązują problemu w stu procentach – OZE są uzależnione od pogody i nie mogą zagwarantować stabilnych dostaw. Operatorzy centrów danych podejmują działania mające ograniczyć zużycie przez centra prądu i wody, jednak liczba centrów danych wciąż rośnie.

To pewnego rodzaju pułapka, bo z drugiej strony gospodarka potrzebuje nowych technologii. Bez inwestycji w nowoczesne rozwiązania pozostaniemy daleko w tyle. Każdy z krajów zdaje sobie z tego sprawę. Sztuczna inteligencja rozwija się w bardzo szybkim tempie, trwa rywalizacja największych firm o prymat nad tym rynkiem. Kraje, które nie wezmą udziału w tym wyścigu, będą na straconej pozycji.

Mieszkańcy i ekolodzy reagują

Niezależnie od wyzwań środowiskowych pojawiają się problemy społeczne. W marcu tego roku Instytut Gallupa opublikował sondaż badający nastawienie Amerykanów do budowy nowych centrów danych. USA są liderem, jeśli chodzi o liczbę istniejących i powstających centrów danych. Aż 71 proc. ankietowanych sprzeciwiało się budowie tego typu infrastruktury w pobliżu swoich ośrodków. Ci, którzy są za, wskazywali na korzyści ekonomiczne. Przeciwnicy koncentrowali się na kwestiach środowiskowych. Połowa osób niechętnych dalszym inwestycjom wskazywała na nadmierne zużycie zasobów, głównie wody i energii, ale podnoszono też argumenty o zanieczyszczaniu środowiska oraz hałasie generowanym przez urządzenia. Amerykanie obawiają się wpływu rozwoju tego typu infrastruktury na jakość życia, zwiększonego ruchu w swojej okolicy, a także zwiększonych rachunków za media.

Wszechobecne centra dają się we znaki między innymi mieszkańcom północnej Wirginii, gdzie jest ogromna koncentracja takich ośrodków. Ekolodzy z tego regionu sprzeciwiają się ciągłemu rozwojowi sektora w ich sąsiedztwie, bo – jak twierdzą – już teraz ma on negatywny wpływ na jakość ich życia, poczynając od krajobrazu, coraz większej liczby słupów z kablami, poprzez rosnące zużycie wody i energii oraz konieczność częstszej modernizacji sieci przesyłowej, na co łożyć muszą również lokalne gospodarstwa domowe. Także mieszkańcy organizują kampanie, sprzeciwiają się każdemu nowemu wnioskowi o otwarcie kolejnego centrum, pracując nad lokalnym planem zagospodarowania przestrzennego i dzieląc się z włodarzami swoimi obserwacjami i obawami związanymi z dalszym rozwojem sektora.

Problem nie ogranicza się do Stanów Zjednoczonych. Podobnie jest w innych częściach globu, w tym między innymi w Irlandii. Na Zielonej Wyspie działa ponad 80 dużych centrów danych, które zużywają jedną piątą konsumowanej tu energii. Zużycie prądu przez sektor błyskawicznie rośnie. Na podstawie planów budowy kolejnych centrów szacuje się, że w 2026 roku może on odpowiadać za zużycie już nie 20, lecz 32 proc. energii. To zagraża stabilności energetycznej Zielonej Wyspy. Zjawisko jest tym bardziej niekorzystne, że w zdecydowanej większości energia wytwarzana w Irlandii pochodzi z paliw kopalnych.

Innym przykładem jest Holandia, gdzie koncern Meta zrezygnował z budowy centrum danych w środkowej części kraju ze względu na protesty mieszkańców i aktywistów klimatycznych. W tym konkretnym przypadku również rząd Holandii nie wyraził zgody na sprzedaż gruntów pod centrum.

Centra budzą też kontrowersje w Ameryce Południowej. Przykładem są wydarzenia z Urugwaju. Google kupił tam działkę o powierzchni 29 ha z myślą o budowie centrum danych. Spotkało się to z natychmiastową reakcją mieszkańców, którzy obawiali się niedoboru wody pitnej. Wszystko to działo się w 2023 roku, gdy kraj borykał się z największą od ponad 70 lat suszą. Projekt został ostatecznie zmodyfikowany, a jego budowa jest w toku.

Rewolucja technologiczna postępuje w bardzo szybkim tempie, ale oprócz korzyści niesie ona konkretne wyzwania, którym trzeba sprostać – ekonomiczne, środowiskowe, etyczne i społeczne. Dlatego tak ważne jest, by biznes współpracował z naukowcami, legislatorami, ekologami i społecznością lokalną. Gra idzie o wysoką stawkę – o zachowanie konkurencyjności lokalnych gospodarek przy jednoczesnym zachowaniu komfortu życia.