เมื่อสายไฟเส้นหนึ่งดับนอกกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ในสัปดาห์นี้ ระบบไฟฟ้าในภูมิภาคจะฟื้นตัวได้ภายในไม่กี่วินาที แต่กลับใช้เวลานานกว่าสิบนาทีในการรักษาเสถียรภาพ — เนื่องจากศูนย์ข้อมูลมากกว่า 3 กิกะวัตต์หยุดดึงพลังงานเกือบจะพร้อมกัน ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นทั่วเครือข่ายที่ทอดยาวจากเวอร์จิเนียตอนเหนือไปจนถึงชิคาโก

เหตุการณ์ดังกล่าว ซึ่งมีรายละเอียดเป็นครั้งแรกโดย TechCrunch และได้รับการยืนยันโดยข้อมูลการเชื่อมต่อระหว่างกันของ PJM ได้เผยให้เห็นถึงรอยเลื่อนที่เพิ่มขึ้นในกระแสบูมของ AI: ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์สามารถทำให้กริดที่พวกมันต้องพึ่งพาไม่เสถียรได้ สำหรับ ความครอบคลุมของโครงสร้างพื้นฐาน AI ที่กำลังดำเนินอยู่ และการวิเคราะห์ว่าการสร้างระบบไฟฟ้ากำลังตึงเครียดอย่างไร รายละเอียดด้านล่างจะอธิบายว่าเหตุใดการหยุดทำงานตามปกติจึงกลายเป็นเหตุการณ์ระดับภูมิภาค

เกิดอะไรขึ้นบน PJM Grid

ความล้มเหลวของสายส่งทำให้เกิดการตอบสนองอัตโนมัติในศูนย์ข้อมูลระดับไฮเปอร์สเกลที่กระจุกตัวอยู่ในเวอร์จิเนียตอนเหนือ ซึ่งเป็นที่ตั้งของศูนย์ข้อมูลที่มีความเข้มข้นมากที่สุดในโลก เมื่อตรวจพบแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง โรงงานแห่งนี้จึงเปลี่ยนมาใช้พลังงานสำรอง และโหลดประมาณ 3.1 กิกะวัตต์ก็หายไปจากโครงข่ายในเวลาประมาณ 30 วินาที ตามข้อมูลของ PJM ที่รายงานโดยรอยเตอร์

กริดได้รับการกู้คืนบางส่วน แต่ไม่นานหลังจากนั้น ภาระเพิ่มเติมก็ลดลง เมื่อถึงจุดสูงสุด เครือข่ายของ PJM รองรับไฟฟ้าเพิ่มอีก 3.49 กิกะวัตต์โดยที่ไฟฟ้าไปไม่ถึงไหนเลย ต้องใช้เวลาอีก 11 นาทีก่อนที่ผู้ปฏิบัติงานจะนำระบบกลับเข้าสู่สมดุล ศูนย์ข้อมูลที่ขาดการเชื่อมต่อคิดเป็นประมาณ 3% ของความต้องการ PJM ทั้งหมดในขณะนั้น

แม้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวจะไม่ได้ทำให้เกิดไฟฟ้าดับ แต่ก็ทำให้ไฟทั่วทั้งภูมิภาคเกิดการกะพริบ ข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดย Ting Labs ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์ทอัพที่ใช้เครือข่ายเซ็นเซอร์ Internet-of-Things ที่ติดตั้งในปลั๊กไฟของผู้คน พบว่าแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงแพร่กระจายไปทั่วอาณาเขต PJM Interconnection จัดการโครงข่ายตั้งแต่นิวเจอร์ซีย์ไปจนถึงอิลลินอยส์ และให้บริการลูกค้า 67 ล้านราย ทำให้ PJM เป็นผู้ดำเนินการโครงข่ายรายใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา

นกคีรีบูนในเหมืองถ่านหิน

ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานเตือนว่าเหตุการณ์ดังกล่าวเป็นสัญญาณของสิ่งที่จะเกิดขึ้น “มันเป็นนกขมิ้นในเหมืองถ่านหิน” Ricardo de Azevedo ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ ON.Energy กล่าวกับ TechCrunch เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับโหลดขนาดใหญ่ที่มีความเข้มข้น เช่น ศูนย์ข้อมูล กำลัง "เกิดขึ้นมากขึ้นเรื่อยๆ" เขากล่าวเสริม

ตอนนี้สะท้อนถึงสิ่งรบกวนที่คล้ายกันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสองปีที่แล้วบนกริด PJM เดียวกัน และอาจบ่งบอกถึงความล้มเหลวที่ใหญ่กว่าได้หากศูนย์ข้อมูลไม่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้จัดการกับการหยุดชะงักของพลังงานได้อย่างสวยงามยิ่งขึ้น ปัญหาหลักคือความสมดุล: โครงข่ายไฟฟ้าจะต้องรักษาอุปสงค์และอุปทานให้ตรงกันเกือบสมบูรณ์แบบ เมื่อแยกออกจากกัน แรงดันไฟฟ้าจะลดลงหรือพุ่งสูงขึ้น กริดและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อสามารถทนต่อความผันผวนเล็กน้อยได้ แต่อุปกรณ์ที่ใหญ่กว่าจะป้องกันความล้มเหลวที่บังคับให้สิ่งอำนวยความสะดวกออฟไลน์

เมื่อสายไฟที่พังทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเริ่มแรกลดลง ศูนย์ข้อมูลใกล้เคียงต่างก็ตัดสินใจในเสี้ยววินาทีเดียวกันเพื่อตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่ายและถอยกลับไปใช้ระบบสำรองข้อมูลของตนเอง เมื่อสถานที่แต่ละแห่งลดจำนวนลง ก็ช่วยขจัดภาระที่มากขึ้น ซึ่งจะทำให้อุปทานเพิ่มสูงขึ้น Ali Zain Banatwala ผู้เชี่ยวชาญด้านโมเดลการตลาดอาวุโสของผู้ดำเนินการระบบไฟฟ้าอิสระบอกกับ TechCrunch ว่าสิ่งอำนวยความสะดวก "ทั้งหมดตัดสินใจตัดการเชื่อมต่อภายในไม่กี่วินาทีจากกัน"

การตัดการเชื่อมต่อแบบประสานงานและระบบ 'Ride-Through'

ผู้เชี่ยวชาญด้านกริดแย้งว่าเส้นทางข้างหน้าคือการทำให้พฤติกรรมของศูนย์ข้อมูลสามารถคาดเดาได้มากขึ้นในระหว่างการรบกวน แทนที่จะปล่อยให้สิ่งอำนวยความสะดวกหลายร้อยแห่งตอบสนองอย่างเป็นอิสระในเวลาเดียวกัน “เราจำเป็นต้องหาวิธีสำหรับโหลดเหล่านี้ที่อยู่ติดกันเพื่อตัดการเชื่อมต่อหรือเชื่อมต่อใหม่ตามลำดับ” บานาทวาลากล่าว กระบวนการที่มีการจัดเป็นขั้นเป็นตอนเป็นระเบียบมากขึ้นจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานโครงข่ายพัฒนาขั้นตอนที่เข้มงวดล่วงหน้า แทนที่จะต้องดิ้นรนเพื่อดูดซับการแกว่งกะทันหัน

อีกทางเลือกหนึ่งคือการสร้างศูนย์ข้อมูลที่สามารถดูดซับการหยุดชะงัก แทนที่จะละทิ้งกริดในขณะที่แรงดันไฟฟ้าผันผวน ซึ่งเป็นความสามารถที่อุตสาหกรรมเรียกว่า "การขับเคลื่อนผ่าน" ON.Energy เป็นหนึ่งในบริษัทสตาร์ทอัพที่พัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยศูนย์ข้อมูลและกริดเอง เหตุการณ์สภาพอากาศเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในสัปดาห์นี้ แทนที่จะตัดความสัมพันธ์ทันที ระบบ Ride-through จะทำให้สิ่งอำนวยความสะดวกเชื่อมต่อได้นานเพียงพอสำหรับผู้ให้บริการโครงข่ายเพื่อปรับสมดุลอุปสงค์และอุปทาน

ทำไม AI ทำให้ปัญหาแย่ลง

การสร้าง AI กำลังเร่งเงื่อนไขที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ในสัปดาห์นี้อย่างแม่นยำ การฝึกอบรมและการใช้งานโมเดลภาษาขนาดใหญ่ต้องการการดึงพลังงานมหาศาลอย่างต่อเนื่อง และสิ่งอำนวยความสะดวกที่ให้โมเดลนี้กระจุกตัวมากขึ้นในภูมิภาคจำนวนหนึ่งที่ที่ดิน เส้นใย และไฟฟ้ามีราคาถูก เวอร์จิเนียตอนเหนือเพียงแห่งเดียวเป็นเจ้าภาพจัดการความจุการประมวลผลหลายพันเมกะวัตต์ และคิวของคำขอเชื่อมต่อโครงข่ายที่รอดำเนินการของ PJM นั้นถูกครอบงำโดยนักพัฒนาศูนย์ข้อมูล

การกระจุกตัวนั้นหมายความว่า ความผิดพลาดเฉพาะที่เพียงจุดเดียวสามารถกระจายไปทั่วภูมิภาคหลายรัฐได้ ความต้องการทั้งหมดเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์อาจฟังดูเล็กน้อย แต่เมื่อโหลดนั้นหายไปใน 30 วินาที กริดก็จะไม่มีเวลาลดรุ่นลงเพื่อให้สอดคล้องกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือพลังงานส่วนเกินที่ไม่มีทางไปไหนได้ — ภาพสะท้อนของการขาดแคลนที่ทำให้เกิดไฟดับต่อเนื่อง แต่ก็ไม่มั่นคงน้อยลง

ขณะนี้ผู้ปฏิบัติงานระบบกริดและหน่วยงานกำกับดูแลกำลังชั่งน้ำหนักว่าสิ่งอำนวยความสะดวกระดับไฮเปอร์สเกลควรได้รับการปฏิบัติที่แตกต่างจากลูกค้าอุตสาหกรรมทั่วไปหรือไม่ โดยมีกฎเกณฑ์ที่เข้มงวดมากขึ้นว่าจะสามารถยกเลิกการเชื่อมต่อและเชื่อมต่อใหม่ได้เร็วเพียงใด เนื่องจากความต้องการการประมวลผลของ AI คาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ความเสี่ยงในการทำให้กรอบงานนั้นถูกต้องจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ก้าวนำหน้า AI

การปะทะกันระหว่างการประมวลผล AI และโครงข่ายไฟฟ้าเป็นเพียงจุดเริ่มต้น และการหยุดชะงักครั้งต่อไปอาจมีขนาดใหญ่ขึ้น หากต้องการ อ่านข่าว AI เพิ่มเติม และติดตามว่าผู้ปฏิบัติงาน หน่วยงานกำกับดูแล และสตาร์ทอัพตอบสนองอย่างไร ให้ติดตาม AI Buzz Wire ต่อไป

อ่านข่าว AI เพิ่มเติม →