Глубокое расследование: хаос, правда и ложь за 1240 дата-центрами в США

Авторы: Чжидунси, Уоллстрит Ньюс

Крупные технологические компании строят дата-центры с беспрецедентной скоростью: только в США каждую неделю появляются более двух новых объектов. Дата-центры являются двигателем бурного развития ИИ, а также хранят фотографии, видео и информацию из социальных сетей, однако практически не существует официальных записей о том, сколько именно таких объектов построено, где они расположены и кем управляются.

Чтобы ответить на эти вопросы, журналисты расследований американского издания Business Insider решили самостоятельно составить карту всех дата-центров по стране, опираясь на заявки на установку резервных генераторов для дата-центров и детально изучив публичные записи по каждому штату, что позволило постепенно вывести из тени объекты, долгое время скрывавшиеся под грифом «коммерческая тайна».

Результаты исследования шокируют: по состоянию на 2024 год в США было построено или получило разрешение на строительство 1240 крупных дата-центров, их число выросло почти на 300 % за последние 15 лет.

Такие дата-центры, окружённые высокими заборами и колючей проволокой, сконцентрированы преимущественно в штатах Вирджиния и Аризона и др., потребляя столько электроэнергии и воды, сколько требуется целому городу, что создаёт колоссальную нагрузку на местную экологию и инфраструктуру.

Один крупный дата-центр может ежегодно потреблять более 2 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии, чего достаточно для обеспечения электроэнергией 200 тысяч домохозяйств в течение года. Кроме того, 43 % подобных объектов расположены в зонах высокого или экстремального дефицита водных ресурсов и используют питьевую воду для охлаждения.

Чтобы справиться с огромным энергопотреблением, вызванным дата-центрами, многие регионы отложили планы по переходу на чистую энергетику и вынуждены инвестировать десятки и даже сотни миллиардов долларов в модернизацию инфраструктуры. К 2039 году тарифы на электроэнергию во Вирджинии могут вырасти более чем на 50 % из-за связанного с этим строительства.

Более тревожным фактом является то, что дата-центры часто строят рядом с жилыми районами ради получения надёжной инфраструктуры. Журналисты Business Insider в первую очередь посетили округ Лаудон в штате Вирджиния, известный как «силиконовая долина дата-центров», где объекты уже ощутимо влияют на повседневную жизнь людей.

Ссылка на документальный фильм:

https://www.youtube.com/watch?v=t-8TDOFqkQA&t

01. Между жилыми районами и дата-центрами — всего сто метров: некоторые дома уже оказались в кольце дата-центров

Через штат Вирджиния проходит треть всего мирового интернет-трафика. Округ Лаудон в этом штате является регионом с самой высокой концентрацией дата-центров в мире: здесь расположено 329 объектов, потребляющих четверть всей электроэнергии штата.

На первый взгляд, это обычное американское пригородное поселение, но с высоты птичьего полета огромные белые серверные блоки выглядят как упорядоченный ряд современных промышленных предприятий.

Технологические компании выбирают эти места благодаря надежному энергоснабжению, обилию водных ресурсов, налоговым льготам и дешевой земле. Однако эти же преимущества означают, что дата-центры зачастую разделены с жилыми кварталами лишь одной стеной.

Северная Вирджиния, к которой относится округ Лаудон, является зоной с наибольшей плотностью населения в агломерации Вашингтона, а также одним из самых быстрорастущих регионов страны по темпам прироста населения. И именно здесь в огромных количествах и быстрыми темпами возводят дата-центры.

Донна Гарланд — одна из тех, на кого повлияло строительство дата-центров. 30 лет она спокойно жила в округе Принс-Уильям в Северной Вирджинии, являлась четвертым владельцем своего дома на улице и наблюдала за развитием этого района.

В 2021 году Google построил дата-центр всего в 750 метрах от её дома. С тех пор ночной шум вызывает у неё тревогу и бессонницу: ей приходится покидать свою спальню на втором этаже, спускаться вниз и засыпать только в шумоподавляющих наушниках.

Пытаясь получить информацию о дата-центре у местных сотрудников и чиновников, она получила лишь один ответ: «Мы подписали соглашение о неразглашении, мы не можем ничего обсуждать».

Хуже то, что это лишь начало. В ближайшие годы вокруг сообщества Донны появятся новые дата-центры. Земельный участок, ранее предназначавшийся для жилой застройки, в 2023 году был переквалифицирован в промышленную зону, что расчистило путь для строительства дата-центров. Там сейчас готовится к строительству объект высотой 75 футов (около 22,8 метра), расположенный прямо напротив жилого района.

В округе Принс-Уильям уже действует более 70 дата-центров. Если будет реализован весь упомянутый генеральный план, то вместе с соседним округом Лаудон этот регион будет располагать большим количеством дата-центров, чем вся Россия.

Донна пыталась оспорить переквалификацию земли через суд, но иск был отклонён. Она считает, что мир действительно нуждается в дата-центрах, но размещать их по соседству с жилыми домами — ошибка.

Подобные истории регулярно происходят по всей стране. Житель Манассаса (Вирджиния) Карлос Льянес ежедневно измеряет уровень шума от дата-центра Amazon у себя во дворе и делится данными с местными общественными организациями. Он говорит: «Вы не просто слышите этот шум, вы чувствуете его физически».

Источник такого шума — системы охлаждения дата-центров. Во многих объектах мощные вентиляционные установки затягивают горячий воздух и пропускают его через кондиционеры для охлаждения. Самый распространённый метод предполагает использование холодной воды для поглощения тепла с последующим его отводом через градирни, при этом охлаждающее оборудование и вентиляторы издают постоянный гудящий звук.

▲ Эти квадратные модули — системы охлаждения дата-центров

Уровень шума обычно находится ниже предельно допустимых значений, установленных государством для промышленных зон, расположенных рядом с жильём. Однако здания в этих жилых кварталах не были спроектированы с учетом непрерывного гудения современных дата-центров, работающих круглосуточно.

Низкочастотная вибрация буквально раскачивала окна в доме Карлоса, ему пришлось потратить 20 тысяч долларов на замену окон на звукоизоляционные, но сон так и не наступил. Ночной гул сильно беспокоил его и его семилетнего сына, который даже принял его за работу «летающей тарелки». Однажды Карлос временно перевез всю семью в подвал, чтобы укрыться от вибраций.

После вмешательства жилищного совета и местных властей оператор дата-центра изначально попытался снизить громкость, установив звукоизолирующие материалы вокруг вентиляторов на крыше здания. Эти меры не принесли результата, и оператор заменил сами вентиляторы, установив вытяжные каналы большей высоты.

После внесения изменений уровень шума действительно снизился, но, по словам Карлоса и его соседей, вибрации от дата-центра они всё равно ощущают.

Карлос заявляет, что он не против строительства дата-центров, но убежден, что нельзя нарушать установленные границы — а именно строить их слишком близко к жилым районам, школам и другим объектам. К сожалению, в ближайшие годы в сообществе Карлоса введут в эксплуатацию новые дата-центры.

Amazon в своем ответе утверждала, что уровень шума «значительно ниже установленных нормативов», но физические и психологические последствия, ощущаемые жителями, невозможно игнорировать. Ассоциация общественного здравоохранения США предупреждает, что длительное воздействие шума может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям и проблемам психического здоровья.

02. Секреты раскрыты через разрешения: Amazon, Microsoft и Google занимают первые три позиции

Сколько именно дата-центров уже негативно влияют на жизнь местного населения? И какие компании должны за это отвечать?

В настоящее время в США нет полного публичного реестра дата-центров, официальной карты или специализированного регулирующего органа, способного дать ответы. Попытки получить информацию через закон о свободе информации чаще всего приводят либо к получению документов со значительными сокращениями, либо к отказу со ссылкой на «коммерческую тайну».

▲ Документы, связанные с дата-центрами, зачастую подвергнуты значительной цензуре

Журналисты Business Insider нашли другой подход. Они выяснили, что у почти всех дата-центров есть общая особенность: резервные генераторы, обеспечивающие работу объекта при отключении электричества. Для установки генераторов необходимо получать разрешения на выбросы в атмосферу, поэтому команда решила действовать именно через этот рычаг.

Они последовательно подавали запросы на получение открытых данных в каждом штате, требуя предоставить все разрешения на выбросы в атмосферу, выданные для дата-центров. В документах с разрешениями указывалась мощность генераторов, что позволяло оценить масштаб энергопотребления объекта, а также часто содержались указания на реальных владельцев дата-центров.

▲ Некоторые разрешения на выбросы в атмосферу, полученные Business Insider

Например, вблизи Колумбуса (штат Огайо) заявки на регистрацию как минимум 164 резервных генераторов были поданы компанией Magellan Enterprises LLC. Однако после тщательного изучения официальных записей журналисты выяснили, что на самом деле ей владеет Google.

Журналисты расследований Business Insider проследили сотни подобных связей и в итоге составили наиболее полное на сегодняшний день статистическое описание американских дата-центров.

Данные показывают, что за последние 15 лет строительство дата-центров в США вышло на этап стремительного роста, сформировав несколько ключевых скоплений объектов. Регионами с наибольшей концентрацией дата-центров стали Северная Вирджиния и округ Маракопа в штате Аризона.

Данная диаграмма демонстрирует взрывной рост числа дата-центров в США за последние 20 лет. Если в 2010 году в стране было построено или получило разрешение на строительство 311 объектов, то к 2024 году эта цифра достигла 1240, что почти в четыре раза больше показателя десятилетней давности.

Из дата-центров, получивших разрешение на строительство до конца 2024 года, 177 принадлежат Amazon, следом идут Microsoft, Google, Meta и QTS (провайдер решений для дата-центров, принадлежащих группе Blackstone).

Вычислительному оборудованию требуется огромное количество электроэнергии, которая также необходима для систем охлаждения зданий и насосов. Крупнейшие дата-центры могут потреблять более 2 ТВт·ч электроэнергии в год, чего хватает на обеспечение 200 тысяч домов.

Энергопотребление — лишь половина проблемы. Системы охлаждения дата-центров требуют большого расхода воды. В регионах с хорошим водоснабжением это не составляет труда, но в засушливых районах вроде Аризоны ситуация совершенно иная.

На следующем изображении показано место строительства нового дата-центра в Аризоне, где единственным источником воды является бурение скважин.

Экстремальная засуха охватывает Аризону. Основным источником воды в штате является река Колорадо, расход воды в которой с 2000 года сократился на 20 %. Следовательно, когда вода достигает Аризоны, каждая капля имеет критическое значение.

Однако при наложении ранее созданных карт дата-центров журналисты Business Insider обнаружили, что тысячи новых объектов устремились именно в эти засушливые зоны. Одной из главных движущих сил этого процесса могло стать дешёвое электричество.

Например, если в 2019 году Microsoft построила здесь свой первый дата-центр, то спустя шесть лет их количество достигло пяти объектов, а еще один находится в стадии строительства.

Эти дата-центры на окраинах городов фактически размещаются на расчищенных сельскохозяйственных угодьях. Согласно документации, новый кластер Microsoft может оказаться чрезвычайно масштабным: в сумме там будет установлено 280 генераторов общей мощностью почти 800 мегаватт.

В документах указано, что Microsoft планирует расходовать около 3,79 млн литров воды в сутки на каждый дата-центр, что в годовом исчислении составит 6,936 млрд литров. Это количество сопоставимо с годовым водопотреблением города с населением 61 тысяча человек.

Расследование выявило, что 43 % крупных дата-центров располагаются в зонах острого или экстремального дефицита воды, причем для охлаждения используется питьевая вода. 45,76 % дата-центров Amazon находятся в регионах с высоким дефицитом водных ресурсов, а доля Microsoft составляет 52,27 %.

Объёмы потребления воды дата-центрами тоже относятся к коммерческой тайне. Тем не менее, специалистам Business Insider удалось добыть свыше 50 документов с соответствующими данными. Например, дата-центр Google в Мидлотауне (штат Техас) использовал 610 млн литров воды в 2023 году, а объект Kindred в штате Колорадо в том же году потребил 320 млн литров.

В Аризоне водные ресурсы, как поверхностные (из реки Колорадо), так и подземные, находятся под строгим контролем. Однако местные муниципальные власти самостоятельно решают, как использовать свои водные квоты, из-за чего во многих районах штата практически отсутствуют механизмы, препятствующие компаниям бурить скважины.

Многие технологические компании обязуются достичь к 2030 году «водного плюсового эффекта», то есть восстановить или сохранить объём воды, превышающий собственный расход. Однако этого добиваются преимущественно за счёт торговли правами на воду: компании оплачивают сэкономленные ресурсы других игроков от своего имени, что не решает проблему локального истощения запасов.

Проблема усугубляется тем, что при сокращении водопотребления и переходе на рециркуляционное охлаждение кондиционерами энергопотребление объектов резко возрастает, что дополнительно увеличивает выбросы углерода.

03. Дата-центры на базе ИИ испытывают электросети на пределе: цели по снижению энергопотребления и выбросов сорваны

Несмотря на статус «фундамента цифровой экономики», экономическая отдача от дата-центров пока остается скромной. Даже крупнейшие объекты напрямую задействуют не более 150 постоянных сотрудников, а некоторые насчитывают и вовсе меньше 25 человек. Тем не менее, штаты продолжают конкурировать за них, предлагая налоговые стимулы.

По данным Business Insider, на сегодняшний день 37 штатов предоставляют налоговые льготы для дата-центров, включающие освобождение от налогов на строительные материалы и оборудование, а также предпочтительные тарифы на электроэнергию и воду. Даже несмотря на многократные невыполнения обещаний по созданию рабочих мест, налоговые преференции продолжают массово выдаваться.

Тем временем Meta, Google и Microsoft планируют направить в 2025 году соответственно 64 млрд, 75 млрд и 80 млрд долларов на расширение новых площадок и закупку оборудования.

Аналитики McKinsey прогнозируют, что к 2028 году дата-центры США будут потреблять до 600 ТВт·ч электроэнергии, что составит 12 % от общего национального потребления, значительно превышая показатель 2023 года (4 %). Такого масштаба ещё никогда не было. Эти управляемые искусственным интеллектом объекты испытывают национальные электросети на прочность.

Под таким давлением многие поставщики электроэнергии решили отказаться или отложить планы по отказу от ископаемого топлива. В штате Небраска две крупнейшие энергетические компании давно обещали достичь нулевых чистых выбросов при производстве энергии к 2050 году. Однако дата-центр Meta в Спрингфилде данного штата ежегодно потребляет столько энергии, сколько тратят 400 тысяч домохозяйств.

Чтобы удовлетворить этот спрос, крупнейшая коммунальная компания штата проголосовала за продление срока работы угольной электростанции в Омахе и запланировала строительство двух новых газотурбинных электростанций в 2025 году, что ставит под угрозу достижение цели по нулевым выбросам к 2050 году.

Спутниковые данные показывают, что выбросы диоксида углерода на северной электростанции Омахи в июне 2023 года составляли приблизительно 300 тысяч килограммов в час.

Помимо огромного расхода электроэнергии, резервные дизель-генераторы дата-центров также выбрасывают в атмосферу значительное количество вредных веществ, даже если работают всего несколько часов в месяц.

В настоящее время многие крупные технологические компании уже объявили о финансовых вложениях в проекты чистой энергетики, такие как солнечная и ветровая генерация, а также атомная энергетика. Так, в штате Пенсильвания Microsoft заключила соглашение: когда знаменитая (и ославленная аварией 1979 года с частичным расплавлением активной зоны) ядерная электростанция «Три-Майл-Айленд» возобновит работу в 2027 году, компания приобретёт у неё электроэнергию.

▲ Ядерная электростанция «Три-Майл-Айленд»

Однако вместо прямой перестройки структур энергопотребления компании чаще всего компенсируют выбросы путём покупки квот на возобновляемую энергию. Проблема заключается в том, что хрупкая и фрагментированная энергосеть未必 сможет обеспечить растущие потребности дата-центров. Любое масштабное обновление инфраструктуры в конечном итоге обойдется потребителям.

Amazon, Microsoft и Google заявляют о готовности полностью финансировать модернизацию электросетей, включая линии электропередачи высокого напряжения, однако уже появились доказательства того, что эти затраты фактически перекладываются на плечи потребителей.

В штате Вирджиния компания Dominion Energy сообщила, что для покрытия спроса со стороны дата-центров и электромобилей к 2039 году мощности по производству электроэнергии придётся увеличить примерно вдвое. Эта программа расширения оценивается примерно в 103 миллиарда долларов, что приведёт к росту тарифов для населения на 50 %.

Несмотря ни на что, отдельные штаты по-прежнему активно стремятся привлечь подобные объекты. Так, Фискальный год 2023 стал для Вирджинии периодом предоставления налоговых льгот на сумму почти в миллиард долларов для 56 проектов дата-центров.

Ярким примером служит случай с городом Нью-Олбани в штате Огайо. В 2017 году таинственная компания Sidecat LLC пообещала построить два мега-дата-центра на площади 300 акров в обмен на 100-процентное освобождение от налога на недвижимость как минимум на 15 лет, что оценивалось примерно в 60 миллионов долларов. Лишь впоследствии выяснилось, что этим субъектом является дочерняя структура Meta.

04. Заключение: Гонка строителей на базе ИИ продолжается, кто платит безмолвную цену?

Этот строительный бум под лозунгом развития искусственного интеллекта меняет энергетический баланс, экологическую обстановку и жизнь обычных сообществ как в США, так и во всём мире. Однако главный вопрос заключается в другом: при дальнейшем росте гигантских дата-центров, кто именно несёт основную нагрузку? Воздействие на энергосети, дефицит водных ресурсов, социальные издержки от предоставления налоговых льгот — всё это скрытые издержки, которые, скорее всего, ложатся непосредственно на плечи простых жителей и потребителей.

Для таких жителей, как Донна и Карлос, выбор становится всё сложнее. Гудение дата-центров и неизбежная борьба за электроэнергию и воду вынуждают их покидать родные дома. Донна считает, что многие её соседи до сих пор не осознают серьёзности происходящего. «Это разбивает мне сердце, но я могу бороться лишь ограниченное время. Потом я подниму белый флаг, соберу вещи и уеду», — говорит она.