Cyfryzacja jako pożeracz zasobów: Jaką rolę odgrywają energia słoneczna i wiatrowa?

Digitalizacja jest uważana za motor postępu, ale ma również ukrytą stronę, która staje się coraz bardziej widoczna. Serwery szumią, dane przepływają w niespotykanej prędkości, a sztuczna inteligencja oblicza w ciągu sekund miliardy operacji.

Brzmi jak technologiczny wzlot, ale w rzeczywistości oznacza to także: liczniki energii obracają się szybciej, przewody nagrzewają się intensywniej, a głód energii rośnie. Podczas gdy turbiny wiatrowe i panele słoneczne nieustannie wprowadzają energię do sieci, same są przenikane przez digitalizację.

Wszystko jest ze sobą powiązane, a im dokładniej się przygląda, tym bardziej jasne staje się, jak sprzeczny jest ten związek. Ale czy istnieje wyjście?

Gdy bity i bajty stają się głodne

Cyfrowy świat wydaje się lekki i unoszący się, ale za ekranami pracują gigantyczne maszyny. Centra danych rosną jak grzyby, a każda nowa aplikacja AI wymaga dodatkowej mocy obliczeniowej. Prognozy wskazują, że zużycie energii tych cyfrowych węzłów w Europie do 2030 roku może niemal potroić się.

Do tego dochodzą miliardy urządzeń IoT, które wysyłają, odbierają i przetwarzają dane. Streaming wideo i niekończący się strumień e-maili również pochłaniają energię. Już jedna pojedyncza wiadomość generuje kilka gramów CO₂, a w przypadku dużych załączników bilans wskakuje znacznie wyżej.

Nagle staje się namacalne to, co wydaje się abstrakcyjne: każda chmura danych, każdy wideorozmowa, każda aplikacja działająca w tle sumuje się w masywny popyt na energię. Również branża hazardowa pokazuje, jak bardzo gałęzie gospodarki przeniosły się do świata cyfrowego. Kto dziś gra, znajduje liczne oferty w Casino Groups, które prowadzą swoje platformy online.

Choć również to wymaga energii dla serwerów i strumieni danych, w porównaniu do tradycyjnych salonów gier czy dużych kompleksów kasyn, pewne obciążenia odpadają: brak ogrzewanych pomieszczeń dla setek gości, brak stałego oświetlenia ogromnych powierzchni i mniej dojazdów. W ten sposób zmienia się zużycie zasobów. Jest skoncentrowane cyfrowo, zamiast rozproszone na niezliczone fizyczne lokalizacje.

Digitalizacja jako obosieczny miecz

Jednocześnie byłoby błędem postrzegać digitalizację wyłącznie jako obciążenie. Pozwala ona również na to, co jest pilnie potrzebne: oszczędności w zużyciu energii w innych sektorach.

Inteligentne zarządzanie zakładami produkcyjnymi zmniejsza zużycie surowców, cyfrowa logistyka redukuje puste kursy w transporcie, a inteligentne sieci zapewniają, że energia dociera tam, gdzie jest aktualnie potrzebna.

W sektorze energetycznym potencjały są największe. Szacuje się, że dzięki systemom cyfrowym można by zaoszczędzić do 70 milionów ton CO₂ rocznie. Problem polega na tym, że te zyski wydajności grożą tym, że będą zjadane przez rosnące podstawowe zapotrzebowanie digitalizacji. Powstaje paradoks, który przypomina przeciąganie liny: z jednej strony cyfrowe rozwiązania oszczędzają, z drugiej ich głód energii rośnie szybciej, niż można zaoszczędzić.

Energia słoneczna w erze cyfrowej

Osoba stojąca na farmie słonecznej widzi tylko lśniące powierzchnie, ale nie widać tutaj płynących strumieni danych. Nowoczesne falowniki nieustannie gromadzą informacje dotyczące stabilności sieci, sensory rejestrują nawet najmniejsze odchylenia, a cyfrowe bliźniaki pozwalają na symulacje, które pomagają w optymalnym wykorzystaniu każdej instalacji.

Dzięki temu powstaje całkowicie nowy poziom zarządzania. Czas przestoju staje się rzadszy, ponieważ konserwacje są przeprowadzane nie według kalendarza, ale według rzeczywistych potrzeb. Zużycie można dostrzec na wczesnym etapie, a żywotność modułów wzrasta. Również sprzedaż energii słonecznej zyskuje na tym, ponieważ algorytmy analizują prognozy pogody, rozwój cen i dane o zużyciu w czasie rzeczywistym. W ten sposób energia może być wprowadzana w najlepszym możliwym czasie.

Druga strona: Te ilości danych muszą być przechowywane, przesyłane i przetwarzane. Każdy sensor, każdy serwer, każdy system zużywa energię. Mimo to zalety tutaj przeważają, ponieważ zyski wydajności w wielu przypadkach znacznie przewyższają dodatkowe koszty.

Energia wiatrowa w centrum uwagi

Rola digitalizacji w energetyce wiatrowej jest jeszcze wyraźniejsza. Turbiny nie kręcą się już sztywno w wietrze, lecz stale dostosowują swoje ustawienie, sterowane przez algorytmy, które analizują prędkość wiatru i wzorce przepływu. Inteligentne systemy monitorują drgania, temperaturę czy obciążenia materiałowe i wcześnie rozpoznają, gdy komponent jest zagrożony.

Kluczowe w tym przypadku jest prognozowanie konserwacji: zamiast czekać na sztywne interwały, urządzenia same informują, kiedy potrzebna jest kontrola. Obniża to koszty i wydłuża żywotność. Równocześnie całe farmy wiatrowe są połączone w sieci w ramach platform Big Data, co pozwala na precyzyjne dostosowanie produkcji energii do popytu.

Wyzwanie leży w ogromnej ilości danych. Każda pojedyncza instalacja dostarcza gigabajty informacji, które muszą być zbierane, analizowane i przechowywane. Wzrasta też zapotrzebowanie na energię oraz potrzeba wydajnych centrów danych. Mimo to jasne jest, że bez cyfrowego zarządzania dzisiejsze farmy wiatrowe nie byłyby nawet w przybliżeniu tak wydajne.

Inteligentne sieci jako centrum sterowania

Aby energia słoneczna i wiatrowa mogła być niezawodnie wykorzystywana, potrzebne są inteligentne sieci. Smart grids to niewidoczny system nerwowy transformacji energetycznej. Łączą one zdecentralizowanych producentów, magazyny i konsumentów w elastyczny, całościowy system.

Gdy wiatr wzmacnia swoje podmuchy, nagle więcej energii płynie do sieci. Równocześnie zapotrzebowanie spada, gdy całe miasta śpią w nocy. Wcześniej prowadziło to do wahań, dziś smart grids wyrównują je w czasie rzeczywistym. Zarządzanie obciążeniem zapewnia, że energia jest efektywnie rozdzielana, a magazyny mogą być wykorzystywane w sposób celowy.

To brzmi idealnie, ale działa tylko wtedy, gdy infrastruktura cyfrowa jest stabilna i bezpieczna. Ataki hakerskie, awarie systemów czy przeciążenia to ryzyka, które także angażują zasoby. Mimo to obowiązuje zasada: bez inteligentnych sieci integracja między energią wiatrową a słoneczną w tej skali byłaby po prostu niemożliwa.

Ramowe warunki polityczne

Polityka i transformacja energetyczna są ze sobą powiązane bardziej, niż wielu myśli. Na poziomie europejskim Zielony Ład służy jako podstawa, wspierana przez plan działań, który ma na celu przyspieszenie cyfrowego zarządzania systemem energetycznym. Celem jest nie tylko lepsze wykorzystanie danych, ale także stabilizacja sieci i zabezpieczenie ich przed atakami.

W Niemczech zaś toczy się debata na temat tego, jak centra danych mogą działać oszczędniej i czy odnawialne źródła energii staną się tam standardem. Programy wsparcia mają w tym pomóc, na przykład poprzez badania nad technologiami magazynowania lub platformami, które ułatwiają wymianę danych energetycznych.

Jeśli takie ramy nie będą obecne, grozi nam regres: wówczas digitalizacja na końcu pochłonie więcej energii, niż będzie w stanie zaoszczędzić.

Digitalizacja i odnawialne źródła energii muszą iść w parze

W nadchodzących latach głód energii będzie nadal wzrastał. Nie tylko przez digitalizację, ale również przez miliony samochodów elektrycznych, nowe pompy ciepła w domach i coraz szerszą elektryfikację codziennego życia. W przypadku Niemiec prognozy szacują, że zużycie do 2030 roku może wzrosnąć do około 750 terawatogodzin. Liczba ta pokazuje, jak ogromne jest to wyzwanie.

Aby zaspokoić to zapotrzebowanie w sposób neutralny dla klimatu, nie da się obejść energii słonecznej i wiatrowej. Dostarczają one potrzebne ilości, ale bez cyfrowych systemów zarządzania trudno byłoby stabilnie zarządzać tak skomplikowaną siecią.

Dokładnie tutaj ujawnia się ambiwalencja: digitalizacja podnosi zapotrzebowanie na energię, ale jednocześnie dostarcza narzędzi do inteligentnego włączenia odnawialnych źródeł energii. Kluczowe będzie to, czy zyski wydajności pozostaną większe niż własny głód zasobów. Jeśli uda się osiągnąć tę równowagę, digitalizacja może pójść do historii jako klucz do klimatycznie neutralnej przyszłości.

***