Datacenters spelen belangrijke rol in groeiende elektriciteitsvraag
18.06.2024 Asma Lgamawi & Evelien Schreurs
De elektriciteitsvraag van datacenters zal de komende jaren sterk toenemen, verwacht het Internationaal Energieagentschap (IEA). In 2022 gebruikten datacenters voor 100 terawattuur aan elektriciteit in Europa, dat is 4 procent van het totale stroomverbruik. Naar verwachting kan het elektriciteitsgebruik van datacenters, kunstmatige intelligentie en cryptocurrency verdubbeld zijn in 2026.
In 2022 gebruikten datacenters, cryptocurrency en kunstmatige intelligentie wereldwijd voor 460 terawattuur aan stroom. Dat is 2 procent van de totale elektriciteitsvraag. In Europa was de stroomvraag van datacenters goed voor 4 procent van het totale stroomgebruik. Dat schrijft de IEA in het rapport Electricity 2024. De meest recente Nederlandse cijfers komen uit 2021 van het CBS, toen gebruikten datacenters 3,3 procent van het totale elektriciteitsverbruik in Nederland.
Het IEA verwacht dat het stroomverbruik van datacenters de komende jaren nog verder zal toenemen. Zij schat een elektriciteitsvraag – voor datacenters, cryptocurrencies en kunstmatige intelligentie – tussen de 620 en 1050 terawattuur in 2026. Dat komt neer op een extra 160 tot 590 terawattuur aan elektriciteit, ofwel “minstens een Zweden, of maximaal een Duitsland”. Dit is afhankelijk van de ontwikkeling van het plaatsen van nieuwe datacenters, de efficiëntie van datacenters en van de ontwikkelingen van kunstmatige intelligentie en cryptocurrencies.
In Europa is die verwachte toename nog sterker. In 2022 verbruikten datacenters in Europa bijna 100 terwattuur elektriciteit. Het IEA verwacht dat dat in 2026 opgelopen kan zijn tot een verbruik van 150 terawattuur. Voor de totale elektriciteitsvraag van Europa voorspelt het IEA een stijging van 2,3 procent tussen 2024 en 2026.
Opkomst kunstmatige intelligentie
Deze grote toename van het elektriciteitsgebruik van datacenters komt door een groei in het verwerken en opslaan van digitale data, maar ook de opkomst van kunstmatige intelligentie speelt een belangrijke rol.
AI-chatbots zoals ChatGPT verbruiken 2,9 wattuur per zoekopdracht, ongeveer tien keer meer dan een standaard Google-zoekopdracht van 0,3 wattuur. Het IEA schat dat ChatGPT elke dag 195 miljoen zoekopdrachten ontvangt (9 miljard voor alle AI zoekopdrachten) en dat het elektriciteitsgebruik van kunstmatige intelligentie minstens vertienvoudigt tussen 2023 en 2026.
Inperken elektriciteitsgebruik
De elektriciteitsvraag van datacenters komt vooral door twee processen: het gebruik van de servers en de koelsystemen zijn beiden goed voor ongeveer 40 procent van de stroomvraag van een datacenter. Extra efficiënte koelsystemen of koeltechnieken zoals direct-to-chip koeling, worden dan ook gebruikt om het elektriciteitsgebruik van datacenters terug te dringen.
Hoewel AI een belangrijke oorzaak is van het enorme elektriciteitsgebruik van datacenters, kan het soms ook helpen bij het verminderen van het stroomverbruik. Datacenters kunnen gebruik maken van kunstmatige intelligentie en machine learning om elektriciteitsverbruik te verlagen. Bijvoorbeeld door het beheren en optimaliseren van de temperatuur, luchtdruk en luchtvochtigheid in een datacenter. Google heeft op zo’n manier het elektriciteitsgebruik van haar koelsystemen al met 40 procent kunnen verlagen.
Het IEA benoemt dat het elektriciteitsverbruik van datacenters, door duurzaam en efficiënt te werken, niet exorbitant hoeft te stijgen. Dat geldt met name voor grote, zogenaamde hyperscale, datacenters.
Datacenters in Nederland
Wereldwijd zijn er 8.000 datacenters, waarvan 1.240 in Europa. Nederland is een belangrijke hub in Europa voor datacenters vanwege de betrouwbaarheid van de Nederlandse elektriciteitsnetwerken, stabiele politieke situatie, een mild klimaat, expertise en mogelijkheden voor het gebruiken van groene energie.
Het enorme energieverbruik van datacenters was een belangrijke reden voor het kabinet om de vestiging van hyperscale datacenters in Nederland te beperken. Dat zijn grote datacenters met een capaciteit van meer dan 20 megawatt. Op enkele uitzonderingen na mogen gemeentes geen nieuwe datacenters in bestemmingsplannen of omgevingsplannen opnemen.
Het jaarrapport van de Dutch Data Center Association laat ook zien dat de groei van datacenters in Nederland stagneert. Zij beschrijven daarvoor verschillende oorzaken: met name toegang tot het elektriciteitsnet, gevolgd door een tekort aan personeel.
Groene stroom in datacenters
Een enquête van de Dutch Data Center Association (DDCA) laat zien dat slechts een minderheid van de datacenters is bezig om zelf duurzame energie op te wekken. Momenteel wekt 29 procent van de datacenters zelf stroom op met zonnepanelen, bij 33 procent zou dat voor de komende twee jaar op de agenda staan.
Het rapport benoemt ook dat datacenters in theorie voor 99,87 procent draaien op hernieuwbare energie. In de praktijk is 61,4 procent daarvan ingekocht door middel van certificaten, 38,5 procent komt van wind- en zonne-energie en 0,1 procent van fossiele brandstoffen.
Volgens het onderzoek raken beheerders van datacenters meer geïnteresseerd in energieopslag, momenteel doet 14 procent van de datacenters daaraan (tegenover 10 procent vorig jaar). Verder heeft 38 procent van de respondenten een energiemanagementsysteem waarmee ze meer inzicht krijgen in hun energieverbruik.
Europees beleid
Ook op Europees niveau wordt er gewerkt aan het inperken van het energieverbruik van datacenters. De Europese Energy Efficiency Directive is bedoeld om efficiënter beheer en meer transparantie over energiegebruik te creëren.
Datacenters vallen ook onder deze regeling, en moeten daarom vanaf 2024 verplicht rapporteren over hun energieverbruik. Deze rapporten moeten vermelden hoeveel energie er werd gebruikt, waar die naartoe ging, en welk aandeel afkomstig was uit hernieuwbare energiebronnen. Uiteindelijk moeten datacenters meer gebruik gaan maken van hernieuwbare energie, efficiënt omgaan met het elektriciteitsnet en minder energie en water gebruiken.