Enerji ve Yapay Zekâ (Dünya Enerji Görünümü Özel Raporu)

Özet

Rapor, yapay zekânın enerjisiz var olamayacağı ve aynı zamanda enerji sektörünü dönüştürebileceği önermesinden yola çıkar. Politika yapıcıların ve piyasaların bu bağın boyutunu değerlendirecek araçlardan yoksun olduğunu belirterek, veri merkezi elektrik talebine ilişkin yeni bir küresel model ve veri seti kurar; analiz politika yapıcılar, teknoloji sektörü ve enerji endüstrisiyle yapılan istişarelerle zenginleştirilmiştir. Tipik bir yapay zekâ odaklı veri merkezi 100.000 hanenin elektriğini tüketir, bugün inşa edilen en büyükleri ise bunun 20 katını. Veri merkezlerine küresel yatırım 2022'den beri neredeyse ikiye katlanmış ve 2024'te yarım trilyon dolara ulaşmıştır.

Bugünkü tablo: veri merkezleri 2024'te dünya elektriğinin yaklaşık yüzde 1,5'ini, yani 415 TWh'i tüketmiştir; ABD yüzde 45, Çin yüzde 25 ve Avrupa yüzde 15 paya sahiptir. 2017'den beri tüketim yılda yaklaşık yüzde 12 artmış, bu da toplam elektrik tüketimi artışının dört katından fazladır. ABD'deki kapasitenin yaklaşık yarısı beş bölgesel kümededir. Bileşen düzeyinde sunucular modern veri merkezi elektriğinin yaklaşık yüzde 60'ını, depolama yaklaşık yüzde 5'ini, ağ en çok yüzde 5'ini kullanır; soğutmanın payı verimli hiperölçekli tesislerde yaklaşık yüzde 7'den verimsiz kurumsal tesislerde yüzde 30'un üzerine kadar değişir. PUE kurumsal için yaklaşık 2'den hiperölçekli için 1,15'in hemen altına kadar uzanır.

Sunucu verimliliği tarafında boşta güç 2010'daki anma gücünün yaklaşık yüzde 60'ından yaklaşık yüzde 35'ine düşmüş, kullanım oranı kurumsalda yüzde 20'nin altında, hiperölçekli tesislerde yüzde 50'ye kadardır. Hızlandırılmış (GPU/ASIC) sunucular 2024'te sunucu elektriğinin yüzde 24'ünü ve toplam veri merkezi talebinin yüzde 15'ini oluşturmuştur. Ana senaryoda toplam kurulu veri merkezi kapasitesi bugünkü yaklaşık 100 GW'tan 2030'da yaklaşık 225 GW'a çıkar; sekiz hızlandırıcılı sunucuların anma gücü 10 kW'ı aşabilir, iki hızlandırıcılıların ise 2 kW'ın altındadır. Küresel ağırlıklı ortalama PUE'nin 1,41'den 1,29'a düşmesi yaklaşık 90 TWh tasarruf sağlar.

Projeksiyonlar: ana senaryoda tüketim 2030'da yaklaşık 945 TWh'e (Japonya'nın bugünkü toplam tüketiminden biraz fazla) ve 2035'te yaklaşık 1.200 TWh'e ulaşır. Hızlandırılmış sunucuların tüketimi yılda yaklaşık yüzde 30, geleneksel sunucularınki yüzde 9 artar. ABD'de veri merkezleri 2030'a kadar talep artışının yaklaşık yarısını oluşturur. Belirsizlik duyarlılık senaryolarıyla yönetilir: Lift-Off, Headwinds ve High Efficiency (2035'te ana senaryodan yüzde 20 düşük); 2035'te aralık 700-1.700 TWh'tir. Arzda yenilenebilirler artışın yarısını karşılar (2035'e kadar 450 TWh'den fazla), doğal gaz 175 TWh, nükleer benzer miktarda eklenir.

Şebeke ve etki: planlanan veri merkezi projelerinin yaklaşık yüzde 20'si, riskler giderilmezse gecikme riski taşır; yeni iletim hatları gelişmiş ekonomilerde dört ila sekiz yıl sürer, trafo ve kablo bekleme süreleri üç yılda ikiye katlanmış ve gaz türbini teslimatları birkaç yıl sürmektedir. ABD'de geliştirilen veri merkezlerinin yüzde 50'si mevcut büyük kümelerdedir. Çözüm seçenekleri şebeke bulunan bölgelere yerleşim ve sunucu veya yerinde üretim/depolama varlıklarının esnek işletilmesidir. Veri merkezi elektrik emisyonları bugünkü 180 Mt'dan ana senaryoda 2035'te 300 Mt'a (Lift-Off'ta 500 Mt'a) çıkar ve enerji sektörü emisyonlarının yüzde 1,5'inin altında kalır. Rapor ayrıca yapay zekânın enerji optimizasyonu ve yeniliğindeki rolünü inceler.

Öne çıkan noktalar

1. Veri merkezleri 2024'te dünya elektriğinin yaklaşık yüzde 1,5'ini (415 TWh) tüketti; ABD yüzde 45, Çin yüzde 25, Avrupa yüzde 15.
2. Tüketim 2017'den beri yılda yaklaşık yüzde 12 arttı; ana senaryoda 2030'da yaklaşık 945 TWh, 2035'te yaklaşık 1.200 TWh.
3. Sunucular elektriğin yaklaşık yüzde 60'ını, depolama yaklaşık yüzde 5'ini, ağ en çok yüzde 5'ini kullanır; soğutma payı yaklaşık yüzde 7 (verimli hiperölçekli) ile yüzde 30 üzeri (verimsiz kurumsal) arasındadır.
4. PUE kurumsal için yaklaşık 2'den hiperölçekli için 1,15'in hemen altına kadardır; küresel ortalama PUE ana senaryoda 1,41'den 1,29'a iner (yaklaşık 90 TWh tasarruf).
5. Sunucu boşta gücü 2010'da anma gücünün yaklaşık yüzde 60'ıyken yaklaşık yüzde 35'e indi; kullanım oranı kurumsalda yüzde 20 altı, hiperölçekli tesislerde yüzde 50'ye kadar.
6. Hızlandırılmış sunucular 2024'te sunucu elektriğinin yüzde 24'ü ve toplam talebin yüzde 15'i; ana senaryoda tüketimleri yılda yaklaşık yüzde 30 artar.
7. Kurulu veri merkezi kapasitesi yaklaşık 100 GW'tan 2030'da yaklaşık 225 GW'a çıkar; sekiz hızlandırıcılı sunucuların anma gücü 10 kW'ı aşabilir.
8. 2035'te veri merkezi talebi senaryolara göre 700-1.700 TWh aralığındadır; High Efficiency senaryosu ana senaryodan yüzde 20 düşüktür.
9. Planlanan veri merkezi projelerinin yaklaşık yüzde 20'si şebeke kısıtlarından gecikme riski taşır; yeni iletim hatları 4-8 yıl sürer.
10. Veri merkezi elektrik emisyonları bugünkü 180 Mt'dan 2035'te ana senaryoda 300 Mt'a (Lift-Off'ta 500 Mt) çıkar; enerji sektörü emisyonlarının yüzde 1,5'inin altında kalır.

Tasarımda kullanımı

• Enerji modeli varsayılanlarında IEA bileşen dağılımını (sunucular yaklaşık yüzde 60, depolama yaklaşık yüzde 5, ağ en çok yüzde 5, soğutma yüzde 7-30) modellenen dağılımları sağlama yoklaması olarak kullanın.
• IEA PUE aralıklarını (hiperölçekli için 1,15, kurumsal için yaklaşık 2) kıyas bantları olarak kullanın.
• Sunucu yük modelinde boşta payını (anma gücünün yaklaşık yüzde 35'i) ve tesis türüne göre kullanım oranı girdilerini (kurumsal yüzde 20 altı, hiperölçekli yüzde 50'ye kadar) ekleyin.
• Yoğun yapay zekâ rafları için sekiz hızlandırıcılı sunucuların 10 kW'ı aşabilen anma gücünü raf güç yoğunluğu varsayımlarında dikkate alın.
• Şebeke bağlantı süresini (iletim hattı 4-8 yıl, trafo ve türbin teslim süreleri) proje takviminde risk olarak gösterin; yerleşim ve esnek işletme seçeneklerini değerlendirin.

Kimler okumalı

Veri merkezi elektrik talebini ve şebeke etkisini planlayan tasarımcılar, yatırımcılar, şebeke ve enerji politikası karar vericileri.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici Özeti
2. Yapay Zekânın Yükselişi ve Enerjiyle Bağı
3. Yapay Zekâ Nedir?
4. Yapay Zekâ için Enerji ve Enerji için Yapay Zekâ
5. Yapay Zekâ için Enerji
6. Temel Tanımlar ve Kavramlar
7. Veri Merkezlerinin Elektrik Tüketimi
8. Veri Merkezi Elektrik Tüketimi Görünümü
9. Veri Merkezi Talebini Karşılayacak Elektrik Arzı
10. Veri Merkezlerinin Elektrik Şebekesiyle Etkileşimi
11. Enerji Optimizasyonu için Yapay Zekâ
12. Enerji Yeniliği için Yapay Zekâ
13. Enerji ve Yapay Zekâya İlişkin Ortaya Çıkan Temalar
14. Enerji Güvenliği
15. Yatırım Etkileri
16. Emisyonlar Üzerindeki Etki
17. Ek A. Metodoloji ve Veri Tabloları

İlgili standartlar

• ISO/IEC 30134-2

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

International Energy Agency

Yayıncı

International Energy Agency

Yıl

2025

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Kamu kurumu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.iea.org

Künye