نقص الكهرباء، نقص المياه، نقص العمالة، والاحتياج للأراضي! موجة بناء مراكز البيانات في الولايات المتحدة تواجه مقاومة

ثورة الذكاء الاصطناعي التي تدفع موجة بناء مراكز البيانات تواجه مقاومة من الواقع. من قدرة الشبكة الكهربائية، والموارد المائية، إلى العمالة التقنية، وصولاً إلى الصراع على الأراضي مع تطوير المساكن، تواجه هذه الحملة الإنشائية التي تقودها شركات التكنولوجيا الكبرى مثل مايكروسوفت، ألفابت، ميتا وأمازون، قيودًا متعددة، مع تزايد مخاطر التنفيذ، مما قد يعيق التوقعات المتفائلة لعوائد استثمار الذكاء الاصطناعي.

كشف حوار حديث بين محلل جولدمان ساكس برايان سينغر وفريق تطوير مراكز البيانات في مايكروسوفت، مع كبير المهندسين السابق مارك مونرو، عن ثلاثة عوائق رئيسية: لا تزال الكهرباء العامل الأكثر إلحاحًا في القيود قصيرة المدى، والضغط على الموارد المائية يدفع الصناعة نحو تقنيات تبريد أكثر استهلاكًا للطاقة، ونقص العمالة التقنية قد يصبح العقبة التالية. حذر مونرو من أنه بحلول عام 2030، ستحتاج الولايات المتحدة إلى إضافة أكثر من 500 ألف عامل في مجالات التصنيع، والبناء، والتشغيل والصيانة، وتوزيع الكهرباء، لتلبية الطلب على الكهرباء لمراكز البيانات.

وفي الوقت نفسه، تقوم شركات التكنولوجيا الكبرى بشراء الأراضي في عدة مناطق في الولايات المتحدة بأسعار غير مسبوقة، مما يضغط مباشرة على تطوير المساكن. وفقًا لصحيفة وول ستريت جورنال، اشترت أمازون في نوفمبر الماضي أراضي سكنية بقيمة 700 مليون دولار في فيرجينيا، بعد أن كانت قد اشترت أجزاء من تلك الأراضي قبل سنوات بمبلغ يزيد قليلاً عن 50 مليون دولار. في شمال فيرجينيا، أصبحت الأراضي الريفية التي كانت تُباع بألفي دولار للآكر، تُعرض الآن بأكثر من 3 ملايين دولار، مما يجعل المنافسة على تطوير المساكن غير ممكنة للمطورين.

هل ستستمر موجة البناء هذه؟ يعتمد الأمر على الافتراضات الأساسية في السردية الحالية حول أن استثمارات مراكز البيانات يمكن أن تتحول إلى زيادات ملموسة في الإنتاجية وتدعم نموًا طويل الأمد. لكن، مع تراكم قيود سلسلة التوريد، والقيود على البنية التحتية، ومعارضة المجتمعات، قد تتلاشى التوقعات المتفائلة بشكل مفرط.

أزمة الكهرباء هي الأهم في الوقت الراهن

لا تزال إمدادات الكهرباء العامل الأكثر إلحاحًا في نشر مراكز البيانات. أشار مونرو إلى أنه على الرغم من أن عبء العمل في الحوسبة السحابية واستنتاجات الذكاء الاصطناعي غالبًا ما يتطلب أن يكون قريبًا من المستخدم النهائي — مما يؤدي إلى ازدحام السوق وظهور نقص في الكهرباء — فإن عبء تدريب الذكاء الاصطناعي غير حساس للموقع، ويتجه نحو المناطق النائية ذات القدرة الكهربائية الكافية.

قد يتيح إدارة الأحمال المرنة تحرير جزء من السعة، لكن تطبيقها يواجه عقبات. أظهرت دراسة لجامعة ديوك أنه إذا قبلت مراكز البيانات تقليل الحمل بمعدل 0.25% سنويًا (أي 99.75% من الوقت على الإنترنت)، يمكنها إضافة 76 جيجاوات من القدرة، وهو ما يعادل 10% من الطلب الأقصى في الولايات المتحدة؛ وإذا قبلت تقليل 0.5% (99.5% من الوقت على الإنترنت)، يمكنها إضافة 98 جيجاوات. لكن، وفقًا لمونرو، فإن الترويج لهذا الحل يواجه مقاومة من ثقافة تجنب المخاطر السائدة في القطاع — حيث أن التبديل المتكرر بين تشغيل وإيقاف معدات تكنولوجيا المعلومات يثير قلق المشغلين، وقد يتطلب حوافز مالية أو تنظيمية أقوى.

الطاقة المولدة في الموقع (Behind-the-Meter) أصبحت حلاً مؤقتًا مكلفًا

على الرغم من أن طلبات مراكز البيانات التي تتطلب توليد طاقة في الموقع تمثل نسبة صغيرة، إلا أن مونرو أكد أن هذه غالبًا ما تكون لمراكز بيانات كبيرة، ويظل تأثيرها على الطلب الكهربائي كبيرًا. تعتمد هذه الحلول بشكل رئيسي على مولدات غاز طبيعي ذات دورة بسيطة، وتكلفتها تتراوح بين 5 إلى 20 ضعف تكلفة الشبكة الكهربائية. ومع ذلك، بالنظر إلى الأرباح الهائلة التي تحققها مراكز البيانات الكبيرة للذكاء الاصطناعي، فإن تمويل مشاريع توليد الطاقة في الموقع لا يزال ممكنًا من الناحية الاقتصادية. قال مونرو إن الهدف النهائي لمراكز البيانات التي تستخدم توليد الطاقة في الموقع هو أن تتصل بالشبكة خلال ثلاث سنوات، وعندها إما تنتقل إلى مراكز أخرى، أو تدمج وتبيع الكهرباء للشبكة، أو تتخلص من أصول التوليد في الموقع.

القيود على الموارد المائية تأتي بتكلفة استهلاك طاقة أعلى

تدفع الضغوط المجتمعية والتنظيمية وتقدم تكنولوجيا الشرائح إلى التحول نحو تقنيات تبريد أكثر كفاءة في استهلاك المياه، لكنها أكثر استهلاكًا للطاقة. قال مونرو إنه مع تزايد الضغوط المجتمعية والتنظيمية والتقنية، فإن الصناعة تتجه من أنظمة التبريد التقليدية التي تعتمد على التبخير، إلى تصميمات أقل استهلاكًا للمياه، خاصة بالنسبة للمشغلين الكبار.

يؤدي هذا التحول إلى خسائر كبيرة في الكفاءة. أشار مونرو إلى أن الانتقال إلى أنظمة التبريد المغلقة وبدون مياه قد يرفع كفاءة استخدام الطاقة (PUE) من مستوى مثالي يبلغ 1.08 إلى ما بين 1.35 و1.40، مما يعني أن تكاليف الطاقة ستقفز من 8% إلى 35-40%. على الرغم من أن الابتكارات مثل التبريد المباشر بالسيليكون المائي والتبريد بالمياه عند درجات حرارة عالية يمكن أن توفر نقل حرارة أكثر كفاءة في مواقع جغرافية معينة، فإن مراكز البيانات المستضافة، التي تتطلب تصميم تبريد محدد منذ البداية بسبب تنوع العملاء، قد تظل متمسكة باستخدام وحدات التبريد بالمياه. وأكد مونرو أن رغم أن حصة التبريد بالتبخير قد تتراجع، فإن الطلب على وحدات التبريد بالمياه سيظل مرتفعًا خلال العقد القادم مع زيادة إجمالي سعة مراكز البيانات.

نقص العمالة التقنية يصبح العقبة التالية

حذر مونرو من أن نقص العمالة التقنية قد يصبح العقبة التالية أمام نشر مراكز البيانات. فالمتطلبات الخاصة بالمعدات الكهربائية والميكانيكية المتخصصة تميز مراكز البيانات عن المباني الصناعية العادية، مما يجعل الكهربائيين والسباكين ضروريين جدًا في عمليات البناء والتشغيل.

تعمل منظمات القطاع على تطوير برامج تدريب بالتعاون مع الجامعات والكليات التقنية لسد الفجوة، وتحاول جذب الطلاب منذ المرحلة الإعدادية لجعل القطاع التكنولوجي مسارًا مهنيًا أكثر جاذبية. وفقًا لتقديرات جولدمان ساكس، بحلول عام 2030، ستحتاج الولايات المتحدة إلى إضافة أكثر من 500 ألف عامل في مجالات التصنيع والبناء والتشغيل وتوزيع الكهرباء، لتلبية الطلب على الكهرباء لمراكز البيانات.

شركات التكنولوجيا الكبرى تشتري الأراضي وتدفع أسعارًا مرتفعة

مطوروا مراكز البيانات يشترون الأراضي بأسعار تفوق الاستخدامات الأخرى، مما يرفع أسعار الأراضي بشكل كبير ويؤثر على تطوير المساكن. وفقًا لصحيفة وول ستريت جورنال، قبل خمسة أعوام، كان ستيف ألوى، المدير التنفيذي لشركة ستانلي مارتن، يخطط لتطوير 516 وحدة سكنية في بريستو، في فيرجينيا، عندما لاحظ أن الأراضي المحيطة كانت تُشترى من قبل شركات تكنولوجيا مثل مايكروسوفت وجوجل. بحلول نوفمبر الماضي، باع الشركة أجزاء من تلك الأراضي التي اشترتها قبل سنوات بمبلغ 500 مليون دولار، إلى أمازون، في واحدة من أكبر الصفقات على الأراضي الفارغة في التاريخ الأمريكي.

أصبحت شمال فيرجينيا مركزًا عالميًا لمراكز البيانات. المنطقة تتميز بأراضٍ واسعة، وبنية تحتية كهربائية متنامية، وشبكة ألياف بصرية كثيفة تم مدها خلال فقاعة الإنترنت. تقع مقاطعة لودون، المعروفة بـ"حارة مراكز البيانات"، حيث تتجمع أكبر الشركات التكنولوجية عالميًا، على طول الطريق السريع 95، وتتجه جنوبًا إلى مقاطعة ويليامزبرج.

ارتفاع أسعار الأراضي يمنع المطورين السكنيين من المنافسة

في شمال فيرجينيا، يرسل المطورون رسائل إلى مالكي الأراضي بعروض تصل إلى مليون دولار للآكر. بعض الأراضي الريفية التي كانت تُباع بمبلغ عدة آلاف من الدولارات للآكر، تُعرض الآن بأكثر من 3 ملايين دولار. في منطقة إلك غروف فيليج، بالقرب من شيكاغو، اشترت شركة ستريم داتا سنترز في 2024 قطعة أرض مقابل حوالي مليون دولار لكل مبنى، وأزالت مجمع سكني يضم 55 وحدة، لبناء ثلاثة مراكز بيانات بمساحة إجمالية تصل إلى 2.1 مليون قدم مربع. وعلى طول الطريق السريع 67 بالقرب من دالاس، كانت الأراضي التي كانت تُباع قبل ثلاث سنوات بمبلغ 20-40 ألف دولار للآكر، قد ارتفعت الآن إلى أكثر من 350 ألف دولار. قال سكوت فينفر، مطور الأراضي السكنية، “المطورون السكنيون لا يمكنهم ببساطة المنافسة بهذه الأرقام.”

وفي المستقبل، يبقى السؤال الرئيسي هو ما إذا كانت الولايات المتحدة ستتمكن من الحفاظ على وتيرة الزيادة المستمرة في الإنفاق الرأسمالي على مراكز البيانات، خاصة وأن هذه الإنفاقات أصبحت جزءًا لا يتجزأ من السردية الكلية وتقييمات أسهم التكنولوجيا. تفترض الحجج الاستثمارية أن الاستمرار في البناء سيترجم إلى زيادات ملموسة في الإنتاجية، ويدعم نموًا طويل الأمد. لكن، في النهاية، تعتمد مخاطر التنفيذ على مكونات أساسية مثل الوصول إلى الشبكة الكهربائية، وسلسلة التوريد، والبنية التحتية ذات الصلة، والتي قد تبطئ وتيرة البناء وتخيب الآمال في التوقعات المتفائلة بشكل مفرط.

تحذيرات وملاحظات مخاطر