Энергоемкая цифровизация

Концепция четвертой промышленной революции предполагает, что цифровизация настолько оптимизирует производственные процессы, что мы сэкономим огромный объем и ресурсов, и энергии. Но пока главный вызов, с которым столкнулась цифровизация, – это не производство, а развлечения. Объем обрабатываемой и передаваемой информации экспоненциально рос в последние десятилетия в основном из-за необходимости передачи видео. На видеофайлы приходится 80% передаваемых в мире данных. И три четверти из этого видеопотока – это video-on-demand (VoD), структура которого, в свою очередь, такая: 34% – сервисы с кино и телеконтентом, 27% – порнография, 21% – платформы с видеоконтентом (вроде YouTube), 18% – видеопоток через социальные сети (данные The Shift Project 2019).

Неудивительно, что значительно выросло и энергопотребление ИКТ. Уже сейчас оно составляет, по оценкам, от 3 до 9% общего объема энергопотребления.

Пока ИКТ справляется с вызовами. Сектор дата-центров и коммуникационных сетей в течение уже многих лет быстро повышает свою энергетическую эффективность. Рост энергопотребления сектора идет экстенсивно, в основном за счет роста числа устройств просмотра. Но возможности тут ограничены. Повышение энергоэффективности в цифровом секторе замедляется – это признают даже самые ярые сторонники ИКТ.

А потребности в цифровых услугах у населения продолжают быстро расти. Растет число подписчиков VoD-сервисов, количество просмотров в YouTube, растет популярность видеоконференций и т. д.

На подходе освоение и других, более серьезных, технологий. Во всех странах будут осваиваться технологии big data, везде собираются развивать интернет вещей и обеспечить выход в сеть холодильникам и микроволновкам.

Отдельный вопрос – блокчейн. Уже сейчас энергозатраты на две самые распространенные криптовалюты – биткойн и эфир – равны потреблению электричества в средней европейской стране вроде Австрии. И каждое повышение курса этих валют неизбежно приводит к появлению новых центров майнинга. Но блокчейн не сводится к криптовалютам, запускаются и другие проекты по этой технологии. Вот и основные центральные банки мира вдруг захотели выпустить новые «цифровые валюты», причем, как заявляется, именно на блокчейне. Не совсем ясно, как они себе это представляют. В том варианте блокчейна, который мы знаем по криптовалютам, энергетическая стоимость одной транзакции составляет около 500 кВт ч. Перевод даже небольшой части финансовой системы на блокчейн именно в этом виде просто невозможен.

В последние два года все крупные страны начали гонку за первенство в области искусственного интеллекта. А это тоже очень энергозатратная технология, иначе и не могло быть. И увлеченные этой гонкой разработчики сейчас меньше всего думают об энергетической эффективности и о последствиях массового применения этой технологии для энергетических систем.

Одним словом, если сложить все пожелания разработчиков цифровых технологий, то «пессимистический» прогноз роста доли ИКТ в мировом электропотреблении к 2030 г. до 20% (Anders Andrae) не выглядит нереальным.

Без подсчета объема парниковой эмиссии от каждого сектора сейчас не обойтись никак. И возможно, что создатели еще одного глобального проекта – энергетического перехода – зря возлагают свои надежды на цифровой сектор. Тут, конечно, тоже идет жесткая борьба цифр. Доля вклада ИКТ в парниковую эмиссию оценивается от примерно 1,5% (МЭА, Ericsson) до примерно 4% у независимых аналитических центров. И прогнозы тоже, естественно, сильно различаются. Но даже самые ярые сторонники необходимости скорейшего развития цифровых технологий из МЭА признают, что без быстрой декарбонизации электрогенерации цифровые технологии могут стать одним из основных источников парниковых газов уже к 2040 г. А самые активные сторонники немедленной борьбы с климатической угрозой призывают уже сейчас не переходить на 5G и отказаться от подписки на видеосервисы (или хотя бы просматривать видео только в самом плохом качестве).

Да, цифровые технологии обеспечивают нам возможность развлечения и общения даже в самых неблагоприятных условиях пандемии. И мы продолжаем надеяться, что они наконец займутся экономией энергии и сокращением парниковой эмиссии и опровергнут прогнозы о том, что они сами будут основными потребителями энергии и источником парниковых газов. А пока получается, что теперь про всякую новую технологию мы не только должны интересоваться, сколько это будет стоить (к чему уже привыкли за тысячелетия) – и даже не каким будет углеродный след этой технологии (к чему только привыкаем). Надо еще интересоваться, каковы будут ее энергетические затраты.