Em média, uma consulta no ChatGPT requer quase 10 vezes mais eletricidade para ser processada do que uma pesquisa no Google. Nessa diferença reside uma mudança radical iminente na forma como os EUA, a Europa e o mundo em geral consumirão energia — e quanto isso custará.
Durante anos, os centros de dados demonstraram uma notável estabilidade no consumo de energia, mesmo com o aumento da carga de trabalho. Agora, com a desaceleração do ritmo de ganhos de eficiência no uso de eletricidade e a aceleração da revolução da IA , a Goldman Sachs Research estima que a demanda por energia dos centros de dados crescerá 160% até 2030.
Atualmente, os centros de dados em todo o mundo consomem de 1 a 2% da energia total, mas essa porcentagem provavelmente aumentará para 3 a 4% até o final da década. Nos EUA e na Europa, esse aumento na demanda ajudará a impulsionar um crescimento no consumo de eletricidade sem precedentes em uma geração. Nesse processo, as emissões de dióxido de carbono dos centros de dados podem mais que dobrar entre 2022 e 2030.
Quanta energia os centros de dados consomem?
Em uma série de três relatórios, analistas da Goldman Sachs Research detalham as implicações desse aumento na demanda por eletricidade nos EUA , na Europa e no mundo . Não que nossa demanda por dados tenha sido pequena recentemente. Na verdade, a carga de trabalho dos data centers quase triplicou entre 2015 e 2019. Durante esse período, porém, a demanda de energia dos data centers permaneceu relativamente estável, em cerca de 200 terawatts-hora por ano. Em parte, isso ocorreu porque os data centers se tornaram cada vez mais eficientes no uso da energia consumida, de acordo com os relatórios da Goldman Sachs Research, liderados por Carly Davenport, Alberto Gandolfi e Brian Singer.
Mas, desde 2020, os ganhos de eficiência parecem ter diminuído e o consumo de energia dos data centers aumentou. Algumas inovações em IA impulsionarão a velocidade de computação mais rapidamente do que aumentarão seu consumo de eletricidade, mas a crescente utilização da IA ainda implicará um aumento no consumo de energia da tecnologia. Uma única consulta no ChatGPT requer 2,9 watts-hora de eletricidade, em comparação com 0,3 watts-hora para uma pesquisa no Google, de acordo com a Agência Internacional de Energia. A Goldman Sachs Research estima que o aumento geral no consumo de energia dos data centers devido à IA seja da ordem de 200 terawatts-hora por ano entre 2023 e 2030. Até 2028, nossos analistas esperam que a IA represente cerca de 19% da demanda de energia dos data centers.
Em paralelo, o aumento previsto das emissões de dióxido de carbono dos data centers representará um "custo social" de US$ 125 a 140 bilhões (em valor presente), segundo nossos analistas. "Conversas com empresas de tecnologia indicam uma confiança contínua na redução da intensidade energética, mas menos confiança no cumprimento das previsões absolutas de emissões devido ao aumento da demanda", escrevem eles. Eles esperam investimentos substanciais por parte das empresas de tecnologia para financiar novas energias renováveis e comercializar capacidades emergentes de geração nuclear. E a IA também pode trazer benefícios ao acelerar a inovação — por exemplo, na saúde, agricultura, educação ou em eficiências energéticas que reduzem as emissões.
A demanda por eletricidade nos EUA deverá aumentar consideravelmente.
Na última década, o crescimento da demanda de energia nos EUA foi praticamente nulo, mesmo com o aumento da população e da atividade econômica. A eficiência energética contribuiu para isso; um exemplo é a lâmpada LED, que reduz o consumo de energia. Mas esse cenário está prestes a mudar. Entre 2022 e 2030, a demanda por energia deverá aumentar cerca de 2,4%, segundo estimativas da Goldman Sachs Research — e aproximadamente 0,9 ponto percentual desse valor estará ligado aos data centers.
Esse tipo de aumento repentino na demanda de energia não era visto nos EUA desde o início deste século. Ele será impulsionado em parte pela eletrificação e pela relocalização da produção industrial, mas também pela inteligência artificial . Os data centers consumirão 8% da energia dos EUA até 2030, em comparação com 3% em 2022.
As empresas de serviços públicos dos EUA precisarão investir cerca de US$ 50 bilhões em nova capacidade de geração apenas para atender aos data centers. Além disso, nossos analistas preveem que o aumento do consumo de energia dos data centers nos EUA impulsionará uma demanda de cerca de 3,3 bilhões de pés cúbicos por dia de gás natural até 2030, o que exigirá a construção de novos gasodutos.
A Europa precisa de mais de US$ 1 trilhão para preparar sua rede elétrica para a IA.
Nos últimos 15 anos, a demanda de energia na Europa foi severamente afetada por uma série de choques: a crise financeira global, a pandemia de covid-19 e a crise energética desencadeada pela guerra na Ucrânia. Mas também sofreu com uma aceleração da eletrificação mais lenta do que o esperado e com a desindustrialização contínua da economia europeia. Como resultado, desde o pico de 2008, a demanda por eletricidade diminuiu cumulativamente em quase 10%.
Olhando para o futuro, entre 2023 e 2033, graças à expansão dos centros de dados e à aceleração da eletrificação, a demanda de energia na Europa poderá crescer 40% e talvez até 50%, de acordo com a Goldman Sachs Research. Atualmente, cerca de 15% dos centros de dados do mundo estão localizados na Europa. Até 2030, as necessidades energéticas desses centros de dados serão equivalentes ao consumo total atual de Portugal, Grécia e Holanda combinados.
A demanda por energia para data centers aumentará em dois tipos de países europeus, segundo nossos analistas. O primeiro tipo é composto por aqueles com energia barata e abundante proveniente de fontes nucleares, hidrelétricas, eólicas ou solares, como os países nórdicos, Espanha e França. O segundo tipo inclui países com grandes empresas de serviços financeiros e tecnologia, que oferecem isenções fiscais ou outros incentivos para atrair data centers. Esta última categoria inclui Alemanha, Reino Unido e Irlanda.
A Europa possui a rede elétrica mais antiga do mundo, portanto, manter os novos centros de dados eletrificados exigirá mais investimentos. Nossos analistas preveem gastos de quase € 800 bilhões (US$ 861 bilhões) em transmissão e distribuição na próxima década, além de investimentos de quase € 850 bilhões em energia solar, eólica onshore e eólica offshore.
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