На фоне стремительного развития искусственного интеллекта и связанных с ним опасений по поводу энергетического кризиса исследователи из Electric Power Research Institute (EPRI) и компании Watershed провели масштабный анализ влияния центров обработки данных (ЦОД) на стоимость электроэнергии в США. Их работа ставит под сомнение распространённое представление о том, что рост энергопотребления со стороны технологических компаний автоматически приводит к удорожанию электричества для населения.

Авторы отмечают, что доля дата-центров в энергопотреблении США уже достигла около 4,5% и, по прогнозам EPRI, может вырасти до 9–17% к 2030 году. Однако экономика электроэнергетики устроена сложнее, чем обычные рынки товаров. Значительная часть затрат энергокомпаний приходится не на производство каждого дополнительного киловатт-часа, а на строительство и обслуживание электростанций, линий электропередачи и распределительных сетей. Появление крупных и стабильных потребителей позволяет распределить эти фиксированные расходы на больший объём потребления, снижая среднюю стоимость электроэнергии.

Исследователи описывают этот механизм как классический эффект масштаба (economies of scale). По их данным, каждые дополнительные 10% мощностей дата-центров приводили к снижению розничных тарифов для домохозяйств примерно на 0,4%. За период с 2019 по 2024 год, когда мощности ЦОД в ряде регионов США выросли в среднем на 160%, это обеспечило совокупное снижение тарифов примерно на 6% по сравнению со сценарием без развития цифровой инфраструктуры.

Изображение сгенерировано: Nano Banana

Для доказательства причинно-следственной связи учёные использовали один из наиболее строгих методов экономического анализа — двухшаговый метод наименьших квадратов (2SLS) с инструментальными переменными. Главной проблемой подобных исследований является так называемая эндогенность: дата-центры могут строиться именно там, где электроэнергия изначально была дешёвой. Чтобы устранить этот эффект, авторы использовали неожиданный инструмент — проект федеральной сети автомагистралей США, разработанный ещё в 1947 году.

Логика оказалась весьма изящной. Исторические маршруты межштатных автомагистралей во многом определили современное расположение магистральных волоконно-оптических линий связи, критически важных для размещения дата-центров. При этом сами планы строительства дорог, созданные почти 80 лет назад, не могут напрямую влиять на сегодняшние тарифы на электроэнергию. Такой подход позволил исследователям выделить именно причинное влияние роста ЦОД на стоимость электричества.

Авторы также отмечают, что расширение спроса со стороны дата-центров способствует строительству новых генерирующих мощностей, включая солнечные и ветровые электростанции, которые сегодня часто оказываются дешевле части существующей генерации. В результате долгосрочный рост нагрузки может повышать эффективность всей энергетической системы, а не создавать дополнительное финансовое бремя для потребителей.

Впрочем, исследователи предупреждают, что этот эффект может оказаться временным. Уже сейчас энергетическая отрасль сталкивается с дефицитом силовых трансформаторов, многолетними очередями на поставку газовых турбин и ростом стоимости оборудования для возобновляемой энергетики. Если стоимость расширения энергосистемы начнёт превышать исторические уровни, нынешняя тенденция к снижению тарифов может замедлиться или даже смениться ростом цен.

Авторы работы подчёркивают, что их результаты не означают отсутствия рисков, связанных с бумом искусственного интеллекта. Однако на текущем этапе развития американской энергетики крупные дата-центры, вопреки распространённым опасениям, выступают не столько «энергетическими вампирами», сколько механизмом повышения экономической эффективности национальной энергосистемы.