De onstuitbare opkomst van kunstmatige intelligentie en de dreiging voor het elektriciteitsnet
De onstuitbare opkomst van kunstmatige intelligentie (AI) transformeert niet alleen industrieën, diensten en economieën, maar genereert ook een nieuw en gevaarlijk type druk op iets wat tot nu toe als vanzelfsprekend werd beschouwd: de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Datacenters die een energieverbruik hebben dat vergelijkbaar is met dat van kleine steden — en dit doen met een variabiliteit die bijna onmogelijk te beheersen is — hebben operators en overheden alert gemaakt.
Experts wijzen erop dat de intensieve, gesynchroniseerde en fluctuerende aard van grootschalige AI-modeltraining een uitdaging vormt voor een elektriciteitssysteem dat voor een ander tijdperk was ontworpen. Als er geen maatregelen worden genomen, kan dit leiden tot een nationale kettingreactie van stroomuitvallen.
De onzichtbare last van AI
Een enkel trainingsdatacenter kan meer dan 100.000 GPU’s draaien die functioneren als een enkele supercomputer. Deze eenheden verbruiken energie op een gesynchroniseerde en vaak abrupte manier. Zo kan bijvoorbeeld een verandering in de status van een cluster — zoals een pauze om de voortgang op te slaan — het verbruik binnen enkele seconden met tientallen megawatt doen dalen, en vervolgens even snel weer doen stijgen.
“Dit gedrag was nooit voorzien in het oorspronkelijke ontwerp van onze elektriciteitsnetten,” geeft SemiAnalysis aan. Meta erkende in hun recente publicatie over LLaMA 3 dat zelfs met ‘slechts’ 24.000 GPU’s, de ladingwijzigingen in milliseconden al een uitdaging vormen voor het netwerk.
In deze context zijn softwareoplossingen ontwikkeld zoals de opdracht pytorch_no_powerplant_blowup=1, die bedoeld is om kunstmatige lading te genereren om pieken in verbruik te vermijden. Toch zijn deze voorlopige maatregelen, hoe ingenieus ook, niet zonder kosten; ze verbruiken onnodig energie en geld, met schattingen die wijzen op tientallen miljoenen dollars aan elektriciteit.
Van Texas tot China: een wereldwijde dreiging
ERCOT, de elektriciteitsoperator van Texas, heeft als een van de eersten een serieuze waarschuwing afgegeven. De staat heeft actieve aanvragen voor de aansluiting van meer dan 108 GW aan nieuwe lading — voornamelijk datacenters en cryptomining — op zijn netwerk. Ter vergelijking, de piekvraag in heel de VS ligt rond de 745 GW. Dit betekent dat Texas al een zesde van de nationale vraag in afwachting heeft.
Het gevaar is allesbehalve theoretisch. In april 2025 onderging het Iberische schiereiland een massale stroomuitval als gevolg van een combinatie van dispatchfouten en plotselinge ontkoppeling van belasting, wat dezelfde omstandigheden nabootst die zich met slecht geïntegreerde datacenters kunnen voordoen. Het elektriciteitssysteem van Spanje en Portugal stortte binnen 27 seconden volledig in.
Tesla en de nieuwe voltage-guardians
Door deze bedreiging is de industrie in beweging gekomen. Een van de veelbelovende oplossingen is de grootschalige inzet van batterij-energiesystemen (BESS), zoals de Megapacks van Tesla. Deze batterijen fungeren niet alleen als energieback-up, maar kunnen ook honderden megawatts in seconden absorberen en vrijgeven, waardoor ze het voltage en de frequentie stabiliseren bij scherpe fluctuaties.
Bedrijven zoals xAI (de startup van Elon Musk) gebruiken al Megapacks in hun faciliteiten, terwijl andere bedrijven overwegen ze te combineren met supercondensatoren of synchrone generatoren voor extra virtuele inertie binnen het systeem.
Wat als iedereen tegelijkertijd uitschakelt?
Een van de grootste risico’s is niet alleen het hoge verbruik, maar ook de plotselinge ontkoppeling. Wanneer een datacenter een daling van het voltage detecteert, kan het zich afkoppelen van het algemene systeem en overgaan op eigen generatoren. Als duizenden megawatts ineens verdwijnen, kan het onbalans tussen generatie en consumptie andere delen van het systeem in de problemen brengen.
Dit domino-effect is waar netoperators bang voor zijn. Zelfs met mitigatiesystemen zoals synchrone condensatoren kunnen nog steeds tussen de 1,3 en 1,9 GW aan kritische belasting in Texas worden ontkoppeld, wat meer dan genoeg is om een regionale stroomuitval te veroorzaken.
Naar een energiezuinige AI
De oplossing ligt in een combinatie van technologieën, regelgeving en anticipatie. Batterijen, ja. Maar ook de inzet van AI voor het voorspellen van belasting, verbetering van de lage spanningsprotocollen (LVRT), flexibeler elektriciteitsplan en implementatie van vraagresponsprogrammas, waarbij datacenters gedeeltelijk worden ontkoppeld indien ze goed worden gecompenseerd.
Vooral moet men beseffen dat kunstmatige intelligentie niet slechts een informatica-revolutie is: het is ook een ongekende energie-uitdaging. Als dit aspect wordt genegeerd, kan de volgende grote AI zich in het donker ontwikkelen.
Technisch overzicht voor experts:
- Datacenters met clusters van meer dan 100.000 GPU’s genereren fluctuerende consumptie van tientallen MW per seconde.
- ERCOT heeft vastgesteld dat een gelijktijdige ontkoppeling van 2,5 GW stroomuitval kan veroorzaken.
- Tesla stelt BESS voor als een prioritaire oplossing om de belasting te verzachten en LVRT te ondersteunen.
- Alternatieven zoals synchrone condensatoren of supercondensatoren zijn effectief maar kostbaar.
- Er is dringende regelgeving en herontwerp van het net nodig om de nieuwe belastingen te ondersteunen zonder de nationale stabiliteit in gevaar te brengen.