M. Nilgün Ercan
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA)’nın “Energy and AI” başlığını taşıyan geniş kapsamlı raporu 10 Nisan 2025’te yapılan basın açıklamasıyla kamuoyuna duyuruldu. Rapor toplam 304 sayfadan ve aşağıdaki ana başlıklardan oluşuyor:
●YZ’ nin yükselişi ve enerji ile bağlantıları
●YZ için enerji
●Enerjinin optimizasyonu için YZ
●Enerji inovasyonu için YZ
●Enerji ve YZ ile ilgili olarak ortaya çıkan konular.
Dijital teknoloji ile yapay zekâ ve iklim değişikliğine karşı gündemde olan “yeşil enerji” teknolojileri ve uygulamaları günümüzde yükselen sermaye birikim alanları arasında. Enerji ve yapay zekâ konusu ele alınırken, iklim dahil ekolojik dengeyi korumak ya da kontrol edebilmek amacıyla geliştirilen teknolojilerin ve uygulamaların ortaya çıkardığı yeni sorunların ve enerji dönüşümüne ilişkin önemli soruların da göz ardı edilmemesi gerekiyor.
Bu hususları akılda tutarak, enerji sektörü ile YZ arasındaki bağlantıları, potansiyel yararları ile henüz aşılamamış olan engelleri anlamak için IEA Raporunda yer alan konuların özetine göz atalım.
Yapay zekânın dönüştürücü rolü gereken enerjinin teminine bağlı.
YZ elektrik gibi genel amaçlı bir teknoloji olup, günümüzde metin ve videoların saptanmasında kullanılıyor. YZ son birkaç yılda sadece akademik düzeydeki çalışmaların konusu olmaktan çıkıp trilyonlarca dolarlık bir piyasa ve risk sermayesi büyüklüğüne erişti.
S&P verilerine göre, 2022’den bu yana YZ bağlantılı teknoloji firmalarının piyasa değeri yaklaşık 12 trilyon ABD $ seviyesine ulaşmış durumda. YZ alanındaki bu büyük potansiyel, şirketlerin onu stratejik, ekonomik ve jeopolitik planlamalarında merkezi bir konuma getirmesine neden oluyor. Enerji olmadan YZ’ den söz edilemeyeceği için erişilebilir, güvenilir ve sürdürülebilir enerji YZ için belirleyici etken. YZ’ nin enerji ihtiyacını zamanında ve gereken ölçüde sağlayabilen ülkeler bundan kazançlı çıkabilir. YZ modellerinin büyük ölçekli veri merkezlerinde test edilip çalıştırıldığı, bu merkezlerin çok fazla miktarda elektriğe ihtiyaç duyduğu biliniyor. YZ odaklı tipik bir veri merkezinin tüketiminin hemen hemen 100 bin konutun elektrik tüketimine eşit olduğu ve halen yapılmakta olan en büyük merkezlerin de bundan 20 kat daha fazla elektrik ihtiyacı olduğu gözden kaçırılmamalı.
YZ’ nin enerji sektöründeki etkileri henüz tam olarak anlaşılmış değil
Politika yapıcılar ve piyasalar YZ’ nin enerji alanındaki etkilerini değerlendirebilmek için yeterli birikime ve araca henüz sahip değil. Enerji sektörünün önemli teknolojik değişikliklerle karşı karşıya kaldığı bu dönemde, enerji ve YZ arasındaki bağlantıların neler olabileceği henüz tam olarak açıklığa kavuşmamış durumda. IEA’ nın Raporunun, politika yapıcılar, dijital teknoloji ve enerji sektöründen gelen uzmanların yanı sıra diğer alanlardaki uzmanlara da danışılarak, yeni bir küresel model ve veri merkezlerinin elektrik ihtiyacına ilişkin kapsamlı veri setlerinin analizi sonucunda oluşturulduğu belirtiliyor.
Veri merkezleri günümüzde küresel elektrik tüketiminin küçük bir oranını oluşturuyor; ancak talebi hızla artıyor ve şimdiki durumda yarattıkları yerel etkiler bile önemli
2022 yılından beri veri merkezlerine yapılan küresel yatırım iki katına çıkmış, 2024 yılında yarım trilyon doları bulmuştur. Hızla artan yatırım miktarı, elektrik ihtiyacının artışına ilişkin endişeleri de beraberinde getirmiştir. 2024 yılında veri merkezlerinin ihtiyacı dünya elektrik tüketiminin %1,5’ u (415 TWh) düzeyinde olmuştur. Veri merkezlerinin tüketiminde en fazla paya sahip ülke %45 ile ABD olurken onu sırasıyla Çin (%25) ve Avrupa (%15) takip etmiştir.
Küresel boyutta, veri merkezlerinin elektrik tüketiminin 2017 yılından beri ortalama %12 oranında arttığı, bu artışın toplam elektrik tüketim artışından dört katından fazla olduğu belirtilmektedir. Veri merkezleri alüminyum ergitme tesisleri gibi enerji yoğun tesisler kadar elektrik tüketmektedir; üstelik onlara kıyasla yerleşim açısından daha yoğunlaşmış durumdadır. Örneğin, ABD’de toplam kapasitenin yarısı beş bölgede toplanmıştır ve
bölgelerin elektrik tüketiminde önemli paya sahiptir.
Veri merkezlerinin elektrik ihtiyacı 2030 yılına kadar iki katına çıkarak 945 TWH düzeyine ulaşabilir
Diğer dijital teknolojilerin payı da olmakla birlikte, öngörülen bu artış özellikle YZ kaynaklıdır. Başta ABD’ de, 2030 yılına kadar elektrik talebindeki büyümenin yaklaşık yarısının veri merkezlerinden geleceği tahmin edilmektedir. On yılın sonunda veri merkezlerinin, alüminyum, çelik, çimento, kimyasallar ve diğer enerji yoğun sektörlerin toplamından daha fazla elektrik tüketeceği öngörülmektedir. 2030 sonrası için belirsizlikler daha fazla artmakla birlikte, IEA’ nın baz senaryolarında 2035 yılında veri merkezlerinin elektrik tüketiminin 1200 TWh ’e ulaşacağı tahmin edilmekte.
Artan talebi karşılamak için kaynak çeşitliliğine ihtiyaç var
Talebin karşılanmasında öncelikle yenilenebilir kaynakların ve doğal gazın kullanılacağı düşünülse de başka kaynaklara da ihtiyaç olabilecek. Talebin yarısının depolama ve şebeke genişletilmesiyle desteklenerek yenilenebilir kaynaklarla karşılanması bekleniyor. Bunun için yenilenebilir kaynağa dayalı tesislerin daha kısa sürede yapılması, ekonomik açıdan rekabet
edebilirliği, teknoloji firmalarının stratejileri belirleyici olacak. Doğal gaz önemli bir rol oynarken nükleer ve jeotermal gibi kaynaklardan da katkı gelmesi söz konusu. Özellikle ABD’de doğal gazın 175 TWh ile veri merkezlerinin ihtiyacına katkı koyması beklenirken, Çin, Japonya ve ABD’de nükleerin de yaklaşık olarak aynı miktarda payı olacağı tahmin ediliyor. İlk küçük modüler reaktörlerin de 2030 civarında devrede olması bekleniyor.
Veri merkezleri artan elektrik ihtiyacının önemli itici unsurlarından biri
2030 yılına kadar veri merkezlerinin elektrik ihtiyacının, sanayi motorları, ev ve ofislerdeki hava şartlandırma sistemleri, elektrikli araçların ihtiyacının yanında daha küçük bir oranda kalması bekleniyor. Ancak, bu durum ülkelere göre değişiklik gösteriyor. Yükselen ekonomiler ve gelişmekte olan ülkelerde zaten hızlı talep artışı var; bu ülkelerde veri
merkezlerinin elektrik talebinin 2030’ a kadarki toplam talep artışının %5’ i düzeyinde olması bekleniyor. Buna karşılık, uzun süredir elektrik talebi durgun seyreden gelişmiş ekonomilerde 2030’ a kadarki talep artışının %20’sinin veri merkezlerinden gelmesi öngörülüyor.
Veri merkezleri ile elektrik şebekesi ilişkisi
Rapora göre, planlanan veri merkezi projelerinin yaklaşık %20’sinin elektrik şebekesindeki risklere bağlı olarak gecikmelerle karşılaşılacağı tahmin ediliyor. Veri merkezleri dahil, tedarik ve tüketim amaçlı şebeke bağlantısı için sıra bekleyenler hayli fazla. Gelişmiş ülkelerde yeni iletim hatlarının yapımı 4-8 yıl arasında süre alıyor; transformatörler ve kablolar için bekleme süresi geçen üç yılda iki katına çıkmış durumda. Üretim tarafındaki
ekipmanlarla da ilgili benzer sıkıntılar var; gaz türbinlerinin teslimatı birkaç yıla varabiliyor, bu nedenle devreye alma 2030 yılı sonrasına sarkabilir. Elektrik sektöründe gerekli adımlar atılmaz ise veri merkezlerinin yanı sıra elektrifikasyon, imalat artışı ve erişilebilirlik/ödenebilirlik koşulları da riske girebilir.
Bu riskleri önlemenin yolu ya veri merkezlerini iletim hattından yüksek enerji ile beslenebileceği yerlere kurmak ya da ihtiyacı olan güç üretimini merkezlerin doğrudan kendilerinin daha esnek bir şekilde sağlamasıdır. YZ odaklı bir veri merkezi alüminyum ergitme tesisinden 10 kat daha fazla yatırım maliyetine sahiptir; bu nedenle veri merkezlerinin çalışmasını kısarak iletim hattına esneklik sağlamaları yüksek maliyetlidir. Çoğu
veri merkezi yedek sunucu kapasitesi ile çalışmaktadır. Düzenleyici kuruluşlar, veri merkezlerinin yedek sunucu kapasitesi, yedek güç kapasitesi veya depolama varlıklarını daha esnek olarak kullanmalarını teşvik edebilir. Ayrıca, şebeke işlemecilerinin, yeni veri merkezlerinin şebekenin bağlantısının daha uygun olduğu yerlerde kurulmasını teşvik etmesinin yolları bulunabilir. Halen ABD’de geliştirilen veri merkezi projelerinin %50’sinin
mevcut olan kümelerde kurulmak istendiği görülmüştür. Bu durum ileride karşılaşılacak darboğazlar açısından risk oluşturmaktadır.
YZ’ nin elektrik talebine ilişkin büyük belirsizlikler var
Halen, YZ’ nin ne kadar hızlı benimseneceği, ne kadar üretken ve iş yapabilir olacağı, verimlilik konusundaki gelişmelerin ne kadar hızlı ilerleyeceği ve enerji konusundaki darboğazların çözülüp çözülemeyeceği konularında belirsizlikler vardır. Bu doğrultuda, IEA tarafından değişik koşullara göre analizler yapılmış olup, YZ ekipman ve modellerinin veriminin artmasıyla 2035 yılında veri merkezlerinin elektrik ihtiyacının %29 oranında
azalacağı öngörülmüştür. 2035 yılına yönelik tüketim tahminleri farklı koşullara göre 700 ile 1700 TWh aralığında değişmektedir. Örneğin, değişik koşullara dayalı öngörülerde doğal gaza dayalı güç ihtiyacı tahmini arasında dört kat fark oluşmaktadır. Bu durum talebe ilişkin tahminlerde büyük belirsizlikler olduğunu göstermektedir.
YZ enerji sektöründe verim ve işletme açısından kazanımlar sağlayabilir
YZ halen enerji alanında enerji ve maden arzını, elektrik üretimi ile iletimini ve enerji tüketimini optimize etmek ve dönüştürmek için kullanılmaktadır. Buna bağlı olarak, maliyetleri düşürmek, arz olanağını arttırmak, varlıkların ömrünü uzatmak, emisyonları ve kesinti sürelerini azaltmak amaçlarına hizmet edebilecektir. Petrol ve gaz sanayi arama, üretim, bakım ve güvenlik konularını optimize etmek üzere YZ’ yi en önce kullanan sektörlerdendir. YZ ile kaynağın değerlendirilmesi yapılmakta ve sondaj öncesi belirsizlikler azalmaktadır. İşletme sırasında, üretim prosesinin optimizasyonu ve otomasyonu, kaçak tespiti, kestirimci bakım konularında ve metan emisyonlarının azaltılması için çaba gösterilmesinde YZ kullanılmaktadır.
YZ, giderek daha karmaşıklaşmış, dağıtık ve dijitalleşmiş elektrik şebekesinin dengelenmesinde rol oynayabilir. YZ değişken yenilenebilir kaynakların üretimine ilişkin öngörüleri ve bu kaynakların şebekeye entegrasyonunu iyileştirebilir; kesinti ve emisyonları aşağı çekebilir. YZ bazlı hata tespiti, kesintileri %30-50 oranında azaltabilir. Uzaktan algılama ve YZ bazlı yönetim sayesinde iletim hatlarının kapasitesi arttırılabilir. Yeni hat yapımına gerek kalmaksızın, bu araçların kullanılması ile iletim kapasitesini 175 GW’ a kadar arttırmak mümkün olabilir. Bu rakam, baz duruma ilişkin öngörülerde veri merkezlerinin 2030 yılı itibariyle tahmin edilen güç artışından fazladır.
Geleceğin endüstrisi giderek daha fazla dijitalleşecek ve otomatikleşecektir. YZ’ yi imalat faaliyetlerine entegre etmede başı çekmek isteyen ülkeler ve şirketler bu konuda ileri adımlar atmalıdır. YZ uygulamaları ürün geliştirilmesini hızlandırabilir, maliyetleri azaltırken kalitenin artmasını sağlayabilir. YZ’ nin sanayide proses optimizasyonu için daha yaygın kullanılması ile Meksika’nın bugünkü enerji tüketiminden fazla enerji tasarrufu yapılabilir.
Özellikle, endüstriyel otomasyon çözümleri pazarının yarısından fazlasını elinde tutan Avrupa şirketleri endüstriyel YZ kullanımı için ana sağlayıcılar olabilir.
YZ uygulamaları ulaşımda da verimliliği iyileştirebilir, maliyetleri düşürebilir; buna karşılık bireysel mobilite için olan talebi arttırabilir. YZ uygulamaları trafiği yönetmek, rotaları optimize etmek, bakım ihtiyacını kestirmek ve sürücüsüz araçları geliştirmek içim kullanılabilir. Ulaşım sektöründe YZ uygulamaları sayesinde 120 milyon aracın sarfettiği enerji kadar bir tasarruf potansiyeli olabilir. Maliyetler düştükçe ve olanaklar arttıkça sürücüsüz araçlar konvansiyonel olanlara göre daha verimli olduğunda insanlar toplu taşımadan uzaklaşabilir; bu da ters etki yaratabilir.
YZ’ nin binalarda da ısıtma ve soğutmayı daha verimli kılmak, elektriği daha esnek kullanmak yönünde önemli bir potansiyeli bulunmaktadır. Binalardaki parçalı sahiplik durumu, dijitalleşme eksikliği ve uygun olmayan teşvikler bu potansiyelin önünde engel oluşturabilir. IEA’ nın analizine göre mevcut YZ kaynaklı müdahalelerle 300 TWh elektrik tasarrufu sağlanabilir. Bu miktar Avustralya ve Yeni Zelanda’ nın birlikte günümüzdeki yıllık
elektrik tüketimine eşdeğerdir.
YZ’ nin enerji sektöründeki uzun erimli etkilerinden biri inovasyonu hızlandırmak olabilir
YZ’ nin bilimsel araştırmalar ve testlerde araştırmacılara yardımcı olarak bu süreci hızlandırmak yönünde bir etkisi olacağı genel olarak kabul görmekte. YZ’ nin biyotıp alanında yeni ilaçların tasarımında önemli olan protein yapılarının planlamasını/oluşturulmasını 45 bin kat hızlandırması örnek olarak verilebilir. Yeni enerji teknolojilerinin inovasyonunun onlarca yıl aldığı gözönünde tutulursa bu sürecin hızlandırılması sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak açısından kilit rol oynayabilir. Henüz, enerji başlangıç (start up) firmalarının öz sermayelerinin sadece %2’si YZ ile ilgili değer önerilerine yönelmektedir.
Enerji inovasyonuna ilişkin sorunlar genel olarak YZ ile çözüm bulma olanağı bulunan alanlarda yoğunlaşmaktadır. Örneğin, yeni nesil PV malzemelerinin bulunması ve test edilmesinde, pil kimyasında ve karbon yakalama moleküllerinin bulunmasında YZ bu süreçleri dikkate değer ölçüde hızlandırabilir. Bunun için YZ bazlı araştırmanın desteklenmesi ve uygulamaya geçirilmesine hız kazandırılması önemlidir.
Enerji sektörü henüz YZ’ nin potansiyelinden yeterince yararlanmıyor
Günümüzde enerji sektörü en kritik alanlar arasında sayılmaktadır. Sektörün YZ’ nin sağlayabileceği potansiyel faydalardan henüz yeterince yararlanmamasının önünde, veriye, dijital altyapı ve becerilere erişiminin eksik ve uygun olmaması, bunların yanı sıra dijital ve fiziksel güvenlik gibi engeller bulunmaktadır. Diğer sektörlerle kıyaslandığında YZ bağlantılı becerilerin enerji sektöründe daha geride olduğu görülmektedir. Enerji sektöründe YZ’ den yararlanmak için politika ve düzenleme ile ilgili değişikliklere ihtiyaç vardır.
YZ enerji güvenliği ile ilgili konuları daha keskin hale getirebilir
Veri merkezlerine ait bileşenlerin tedarik zincirleri küreselleşmiş ve kompleks hale gelmiştir. Örneğin, galyum son model bilgisayar çiplerinde ve güç elektroniğinde giderek artan miktarda kullanılan kritik bir maddedir; geleneksel silikon bazlı yarı iletkenlere kıyasla ciddi verim artışları sağlamaktadır. Çin, küresel ölçekte rafine galyumun %99’unu sağlamaktadır. 2030’ a kadar galyum talebinin %10’un üzerinde artacağı tahmin edilmektedir. YZ ekipmanlarının bileşenlerinin tedarik edilmesi enerji açısından risk teşkil etmekte, bunun yanı sıra aynı zamanda siber ve fiziksel alanlarda çözüm de sunmaktadır. YZ’ nin becerileri arttıkça kullanılma kapasiteleri de artmakta, ama yanlış yönde kullanılma riski de ortaya çıkmaktadır. Enerji tesislerine yönelik siber müdahaleler son dört yılda üç katına çıkmış olup özellikle YZ nedeniyle daha karmaşık hale gelmiştir. Bunlara karşı savunma yapabilmek için YZ kritik bir araç haline gelmekte, fiziki olarak da YZ işlemli uydu ve sensörler, meydana gelen vakaları geleneksel yer izleme yöntemlerine kıyasla önemli altyapı tesislerinde 500 kat daha hızlı ve yüksek çözünürlükte tespit edebilmektedir. Her koşulda enerji güvenliğinin sağlanması kritik bir konu olmayı sürdürmektedir.
Yükselen ekonomiler ve gelişmekte olan ülkelerin durumu
Çin haricindeki yükselen ve gelişmekte olan ülkeler dünya internet kullanıcılarının %50’sini barındırırken, veri merkezi kapasitesinin %10’una sahiptir. IEA Raporuna göre, veri merkezleri artarken güvenilir ve erişilebilir enerji olanağı olan ülkeler yeni veri merkezleri için potansiyel olarak en uygun yerler olacak; bu ülkeler gerek YZ gerekse genelde Bilgi-İletişim sektörlerinin gelişmesi açısından olanak yakalayacaktır. Sıklıkla güç kesintisi yaşayan ve elektrik kalitesi düşük olan bölgeler veri merkezleri açısından riskli olup, bu koşullar deniz aşırı sunucuları kullanmayı daha çekici hale getirebilir. Raporda, YZ ile gelişmekte olan ülkelerde proseslerin daha verimli hale gelmesinde ve optimizasyonunda rol oynayabileceği belirtilmektedir.
YZ’ nin iklim değişikliğini arttıracağı diğer yanda iklim değişikliğine çare
olacağı yönündeki yaklaşımların ikisi de abartılı yaklaşımlardır
Veri merkezlerinin elektrik kullanımından kaynaklı günümüzde 180 milyon ton olan emisyonların, IEA’ nın analizlerine ve senaryolarına göre, 2035 yılında 300 milyon ton veya 500 milyon tona ulaşacağı tahmin edilmektedir. Halen veri merkezleri küresel emisyonların %1,5’ ine neden olsa da bu merkezler en hızlı büyüyen emisyon kaynakları arasındadır.
Mevcut YZ uygulamalarının yaygın kullanılması sonucunda azalacak emisyon miktarı, veri merkezlerinin neden olduğu emisyonlardan daha fazla olmakla birlikte, iklim değişikliğine müdahale için ihtiyaç duyulandan çok azdır. IEA’ nın tahminine göre mevcut YZ uygulamalarının yaygın kullanımı ile elde edilecek emisyon azaltımı 2035 yılındaki enerji kaynaklı emisyonların yaklaşık %5’ ine eşdeğer olacaktır. Bazı ters etkilerin meydana gelmesi olasılığı da vardır; yukarıda da belirtildiği gibi, örneğin toplu taşıma yerine sürücüsüz araçlara doğru yönelme elde edilecek yararları azaltabilir. Sonuç olarak, YZ emisyonları azaltmak için bir araç olarak kullanılabilir ama bu sorunu çözebilecek sihirli bir araç da değildir; önden alınması gereken önlemlere olan ihtiyacı ortadan kaldırmamaktadır.
Enerji ve dijital teknoloji sektörlerinin işbirliği gerekli
Raporda, bu iki alanın günümüzde hiç olmadığı kadar birbirine bağlı hale geldiği, ancak gidilecek yolda henüz büyük belirsizlikler bulunduğu belirtilmektedir. YZ için gerekli enerjinin
teminini sağlamak ve YZ’ nin enerji alanındaki yararlarını elden kaçırmamak için daha kapsamlı diyalog ve işbirliği gerekmektedir. IEA, bu sürecin yönetiminin kolay olmadığını, karar vericilere veri ve analizler konusunda bilgi vermeye, bunun yanı sıra enerji ve teknoloji sektörlerinin YZ sistemlerinin kullanılmasına daha iyi hazırlanmaları konusunda yardımcı
olmaya devam edeceğini beyan etmektedir.
Energy and AI