Herhaling: AI & energie: dit is de grootste uitdaging voor vooruitgang - longread
[Dit bericht is op maandag in de feed geplaatst en wordt nu onbewerkt herhaald.]
TLDR: De snelle groei van AI-modellen zoals die van OpenAI, Google, Amazon en NVIDIA leidt tot een enorme stijging van het energieverbruik. Dit vormt een bottleneck voor verdere AI-ontwikkeling en zet elektriciteitsnetwerken wereldwijd onder druk.
Dit kan leiden tot meer onzekerheid op de aandelenmarkt op momenten dat het sentiment zwakker is en kan als excuus dienen voor verkopers. Vooral voor bedrijven die sterk afhankelijk zijn van AI en cloudtechnologie. Strengere regelgeving met betrekking tot AI vormt een extra element van zorg in de huidige marktcorrectie.
Inleiding: energiecrisis als bottleneck voor AI-Groei
De snelle groei van kunstmatige intelligentie (AI) en de daaruit voortvloeiende exponentiële toename in rekenkracht hebben een niet onverwachte en dringende uitdaging blootgelegd: het enorme energieverbruik.
Naarmate AI-modellen zoals die van OpenAI, Google en NVIDIA groter worden, groeit de vraag naar elektriciteit dramatisch. Deze situatie kan een serieus probleem gaan vormen voor de verdere ontwikkeling van AI, vooral als gevolg van de druk die dit legt op de wereldwijde elektriciteitsnetwerken en de afhankelijkheid van hernieuwbare energiebronnen. In dit artikel gaan we daar verder op in.
Impact op aandelen gerelateerd aan AI
Deze uitdagingen hebben gevolgen voor bedrijven die zwaar inzetten op AI. Techreuzen zoals NVIDIA, Google, Amazon en Microsoft zijn niet alleen marktleiders in AI-ontwikkeling, maar ook grote energieverbruikers door hun datacenters en cloudinfrastructuren. Het heeft ook invloed op bedrijven die weer gerelateerd zijn aan AI, bijvoorbeeld in de chipindustrie en andere techgerelateerde toepassingen.
Aandelen gerelateerd aan AI en cloudtechnologie en gerelateerde sectoren zouden bij de huidige stemming onder druk kunnen komen te staan als energieproblemen toenemen en strengere regelgeving wordt ingevoerd om het energieverbruik te beperken.
Met andere woorden: hoewel beleggers soms twijfelen over de noodzaak van AI en de snelheid van vooruitgang is energie misschien wel het grootste probleem. Dit is trouwens geen nieuw fenomeen, omdat dit ook al zichtbaar is in andere sectoren die veel elektriciteit nodig hebben.
De mogelijke vertraging in AI-ontwikkeling door energiebeperkingen kan leiden tot meer koersdruk op deze groep aandelen op de korte termijn. Bovendien zouden investeerders voorzichtig kunnen worden in het licht van deze nieuwe hindernissen, waardoor het groeitempo van AI-bedrijven minder lineair en voorspelbaar wordt dan eerder werd aangenomen.
Ondanks deze uitdagingen verwachten we dat AI-gerelateerde aandelen na een correctie weer gaan stijgen. Beleggers worden echter wel kritischer en gaan zich richten op bedrijven die daadwerkelijk toegevoegde waarde bieden, zowel technologisch als economisch.
Hoe dan ook gaat de evolutie van AI, ondanks de uitdagingen op het gebied van energie, gewoon door. Het is goed mogelijk dat de betere bedrijven (aandelen) na de huidige correctie mooie kansen gaan bieden, maar nu is nog afwachten.
Energieverbruik in andere sectoren stijgt in 2024
Naast kunstmatige intelligentie neemt het energieverbruik in andere sectoren, zoals elektrisch rijden en residentiële technologie, snel toe. De vraag naar elektriciteit voor elektrische voertuigen (EV's) stijgt exponentieel wat de druk op de voorziening van energie en de netwerken tot hoogspanning brengt.
In 2024 wordt verwacht dat wereldwijd meer dan 17 miljoen elektrische voertuigen worden verkocht, wat leidt tot een enorme toename van de energiebehoefte. Deze groei wordt ook gedreven door de vraag naar batterijen, die kritieke grondstoffen zoals lithium, kobalt en nikkel vereisen. Ook al is er nu een tijdelijk vertraging zichtbaar.
Hoewel de elektrificatie van het transport en residentiële sectoren snel toeneemt, blijkt dat de huidige infrastructuur wereldwijd en vooral in Europa onvoldoende is voorbereid op deze enorme toename in energieverbruik.
In de Europese Unie, waar slechts 2% van de transportsector geëlektrificeerd is, worstelen elektriciteitsnetwerken met het integreren van meer duurzame energie en het aanpassen aan de groeiende vraag. Dit resulteert in druk op de netten en vereist grootschalige investeringen in netuitbreiding en -modernisering.
Deze toenemende elektrificatie in verschillende sectoren, zoals transport en verwarming, benadrukt de groeiende afhankelijkheid van elektriciteit, terwijl de infrastructuur achterblijft. In Europa leidt dit tot zorgen over mogelijke bottlenecks, wat kan resulteren in vertragingen en beperkingen bij de verdere uitbreiding van duurzame energiebronnen en elektrificatieprojecten.
Als AI hieraan wordt toegevoegd, dan kunnen de huidige energienetwerken 'exploderen', om het zo te zeggen. Dit is dus niet zomaar een klein probleem, maar vereist grote aanpassingen.
Er wordt veel over gesproken, maar er is tot nu toe weinig actie ondernomen. Dit komt mede doordat landen zoals Duitsland als motor van Europa, kernenergie hebben afgezworen, maar nog geen adequate vervanging hebben voor het wegvallen ervan. Ook speelt trage en onduidelijke regelgeving hierbij een grote rol: de bureaucratie. Overigens is dit niet alleen een probleem in Europa, maar ook in de Verenigde Staten.
Debat AI: ethisch - economisch - ecologisch
De energiekwestie versterkt het bredere debat over de ethische, economische en ecologische impact van AI. Als de energie-uitdagingen niet worden aangepakt, zou dit de vooruitzichten van de AI-sector op de lange termijn negatief kunnen beïnvloeden, waardoor zowel de technologische als financiële vooruitgang in het gedrang komt.
Als voorbeeld. AI-modellen, vooral die van de nieuwste generatie zoals GPT-3 en GPT-4, vereisen enorme hoeveelheden rekenkracht, wat zich direct vertaalt naar hogere energieconsumptie. Zo verbruikte het trainen van GPT-3 ongeveer 1.300 megawattuur (MWh), wat gelijkstaat aan het jaarlijkse elektriciteitsverbruik van 120 Amerikaanse huishoudens (MIT Lincoln Laboratory, Nature).
Data uit de VS laten zien dat de totale energieconsumptie door AI-datacenters verantwoordelijk is voor ongeveer 4% van het totale elektriciteitsverbruik van het land, en deze wordt verwacht te verdubbelen tegen 2030 (bronnen: ElectricityRates.com en CleanTechnica).
Er zijn ook onderzoeken die voorspellen dat het elektriciteitsverbruik nog veel hoger zal worden. Dit is voornamelijk te wijten aan de toenemende vraag naar cloudgebaseerde AI-diensten, zoals die van Amazon Web Services, Microsoft Azure en Google Cloud en nog onbekende toepassingen die worden ontwikkeld.
Impact op landen en regelgeving
- Op nationaal niveau beginnen landen hun elektriciteitsnetwerken aan te passen om de vraag van AI en datacenters bij te benen. In landen als Ierland en Nederland zijn er moratoria ingesteld op de bouw van nieuwe datacenters omdat deze de lokale netwerken dreigen te overbelasten. Zo heeft de gemeente Amsterdam een pauze ingesteld op het toestaan van nieuwe datacenters totdat de energie-infrastructuur is verbeterd (bron: NeuReality).
- In de Verenigde Staten is er sprake van een sterk geconcentreerde groei in datacenters, vooral in regio’s zoals Noord-Virginia, waar de vraag naar elektriciteit zo hoog is dat experts voorspellen dat de staat meerdere nieuwe energiecentrales zou moeten bouwen om de groei te ondersteunen, zo stelt ElectricityRates.com.
- Regelgeving speelt ook een belangrijke rol. Zo is de EU bezig met het opstellen van wetgeving die datacenters verplicht om hun ecologische voetafdruk te minimaliseren door het gebruik van hernieuwbare energie te maximaliseren. Bedrijven als Google en Microsoft hebben al miljarden geïnvesteerd in zonne- en windenergieprojecten om hun datacenters te voeden (bron: RCR Wireless News).
Bedrijven die voorop lopen in energie en efficiëntie
Techreuzen zoals Google, Microsoft, Amazon en Meta hebben zich verbonden aan ambitieuze klimaatdoelen om hun datacenters volledig te laten draaien op hernieuwbare energiebronnen tegen 2030. Zo sloot Microsoft in 2024 een deal van $10 miljard voor schone energie, waarmee het zijn datacenters in Europa en de VS kan aandrijven.
Ook Google zet stappen om zijn CO2-voetafdruk te verminderen. Met een nieuwe overeenkomst voor de bouw van zonne-energieparken in samenwerking met Energix Renewables wil Google 1,5 gigawatt aan zonne-energie genereren om zijn datacenters te voeden. Tegelijkertijd heeft Amazon miljarden geïnvesteerd in windparken in Spanje en Duitsland.
Ondanks deze initiatieven vragen experts zich af of dit voldoende zal zijn, gezien de steeds grotere behoefte aan AI. In de toekomst zal deze behoefte nog verder toenemen door de opkomst van robotica en het gebruik van humanoïde robots, zowel in ondermeer industriële als militaire en civiele toepassingen. Voor bedrijven betekent dit dat investeringen in betrouwbare energiebronnen mogelijk duurder uitvallen dan verwacht
Technologische innovaties om energie te reduceren
Er worden aanzienlijke technologische vooruitgangen geboekt om de energieconsumptie van AI-systemen te beperken. Innovaties zoals vloeistofkoeling in datacenters verminderen het energieverbruik aanzienlijk door warmte efficiënter af te voeren (bron: MIT Lincoln Laboratory).
Bovendien hebben bedrijven zoals NeuReality nieuwe hardware ontwikkeld die specifiek is ontworpen om AI-inferentie efficiënter te maken, wat kan leiden tot lagere operationele kosten en minder energieverbruik.
Een andere belangrijke ontwikkeling is het optimaliseren van AI-algoritmen om energieverbruik tijdens de trainings- en inferentiefase te verminderen. Door geavanceerde methoden zoals hyperparameter tuning en power capping kunnen AI-systemen hun energieverbruik met tot wel 80% verminderen zonder in te boeten op prestaties (MIT Lincoln Laboratory).
De rol van hernieuwbare energie in de AI-toekomst
Hoewel de integratie van hernieuwbare energiebronnen een oplossing biedt, brengt dit zijn eigen uitdagingen met zich mee. Hernieuwbare bronnen zoals wind en zon zijn namelijk onvoorspelbaar en seizoensgebonden, wat betekent dat ze niet altijd aan de vraag kunnen voldoen.
Dit probleem is al zichtbaar in landen als Duitsland en Ierland, waar netwerken moeite hebben om de variabiliteit van hernieuwbare energie te beheren.
Sommige bedrijven experimenteren met off-grid datacenters die volledig worden aangedreven door on-site zonne- en windenergie. Deze datacenters zijn in staat om onafhankelijk te functioneren van het hoofdnetwerk, wat de druk op lokale elektriciteitsnetwerken kan verlichten.
Regionale energieverschillen en oplossingen
In verschillende delen van de wereld zijn landen bezig met innovatieve oplossingen om de energiecrisis aan te pakken. In Scandinavië worden datacenters bijvoorbeeld vaak gevestigd in gebieden met een koud klimaat, zoals Noorwegen en Zweden, waar waterkracht een belangrijke energiebron is en de koeling van datacenters minder energie-intensief is. Dit vermindert zowel de ecologische voetafdruk als de operationele kosten.
AI wordt ook zelf ingezet om het energieverbruik te optimaliseren. Grote energiebedrijven gebruiken AI om voorspellende analyses te doen van energieverbruik en om de variabiliteit van hernieuwbare energiebronnen te beheren. Dit helpt bij het stabiliseren van netwerken en vermindert de druk op bestaande infrastructuren (bron: Nature).
AI wordt ook steeds meer gebruikt om hernieuwbare energiebronnen efficiënter te beheren. AI-algoritmen kunnen bijvoorbeeld weersvoorspellingen combineren met realtime energieproductiegegevens om wind- en zonne-energie-installaties beter te benutten. Deze verbeteringen zorgen voor minder verspilling van opgewekte energie, wat vooral belangrijk is in regio’s die afhankelijk zijn van hernieuwbare energie.
Economische implicaties voor ontwikkelingslanden
De energiebehoeften van AI kunnen ook economische gevolgen hebben voor ontwikkelingslanden, waar infrastructuur vaak verouderd is en er minder toegang is tot betrouwbare elektriciteit.
Dit zou kunnen leiden tot een digitale kloof, waarbij geavanceerde AI-technologieën onbereikbaar blijven voor bepaalde regio's. Sommige landen met overvloedige zon of wind, zoals Marokko en Kenia, zien echter kansen om hun energieoverschotten te gebruiken voor de opkomst van lokale datacenters.
Internationale samenwerking en regelgeving
Om de groeiende energiebehoeften van AI te beheersen, is internationale samenwerking noodzakelijk. De Europese Unie heeft bijvoorbeeld de AI Act voorgesteld, die AI-bedrijven verplicht om hun energieverbruik en ecologische impact te rapporteren. Daarnaast worden er regelingen getroffen om investeringen in schone energie te stimuleren en bedrijven te verplichten hernieuwbare energiebronnen te gebruiken. Dit soort regelgevende initiatieven gaat echter niet zonder een prijskaartje en is moeilijker uitvoerbaar dan gedacht.
In de Verenigde Staten is de discussie over regelgeving gericht op het moderniseren van verouderde elektriciteitsnetwerken. Het Amerikaanse ministerie van Energie schat dat er tegen 2030 meer dan $4,5 biljoen nodig is om de infrastructuur bij te werken en hernieuwbare energiebronnen te integreren. Ook dit geeft aan dat er en enorme uitdaging ligt die gepaard gaat met grote investeringen.
Conclusie
De toekomst van AI hangt sterk af van de mate waarin we in staat zijn om de energie-uitdagingen aan te pakken. Bedrijven en overheden moeten samenwerken om de technologische en infrastructurele beperkingen te overwinnen, terwijl ze tegelijkertijd de integratie van hernieuwbare energie versnellen. Alleen door aanzienlijke investeringen in technologie, infrastructuur en regelgeving kan AI blijven groeien zonder het milieu onherstelbare schade toe te brengen.
Bedrijven die zwaar inzetten op AI, zoals NVIDIA, Google, Amazon en Microsoft, worden geconfronteerd met energie gerelateerde uitdagingen, wat kan leiden bij de huidige stemming tot tijdelijke koersdruk op AI- en cloudgerelateerde aandelen als de markt vreest dat de energieproblemen toenemen en strengere regelgeving wordt ingevoerd.
Ondanks deze obstakels verwachten we dat "echte" AI-gerelateerde aandelen na een daling weer gaan stijgen, waarbij investeerders kritischer worden en zich gaan richten op bedrijven die echte toegevoegde waarde bieden.
Disclaimer Aan de door ons opgestelde informatie kan op geen enkele wijze rechten worden ontleend. Alle door ons verstrekte informatie en analyses zijn geheel vrijblijvend. Alle consequenties van het op welke wijze dan ook toepassen van de informatie blijven volledig voor uw eigen rekening.
Wij aanvaarden geen aansprakelijkheid voor de mogelijke gevolgen of schade die zouden kunnen voortvloeien uit het gebruik van de door ons gepubliceerde informatie. U bent zelf eindverantwoordelijk voor de beslissingen die u neemt met betrekking tot uw beleggingen.
