Łatwo zauważyć niektórych zwycięzców szału na sztuczną inteligencję (AI) i pojazdy elektryczne (EV). Akcje spółek takich jak Nvidia (NASDAQ:NVDA), Microsoft (NASDAQ:MSFT), Tesla (NASDAQ:TSLA) oraz innych z sektora odnotowały istotne wzrosty, w oczekiwaniu na zwyżki przyszłych przychodów i zysków.
Rozwój centrów danych dedykowanych sztucznej inteligencji, a także ciągły rozwój branży pojazdów elektrycznych przyniesie korzyści tym branżom i firmom, które nie są wciąż tak popularne i widoczne na rynku. W rezultacie ceny akcji niektórych spółek z tych branż mogą mieć pewne zaległości w stosunku do wymienionych akapit wyżej.
Niniejszy artykuł skupia się na potencjalnych beneficjentach ponadprzeciętnych inwestycji niezbędnych do modernizacji, rozbudowy i obsługi krajowej sieci energetycznej w celu dostosowania jej do centrów danych AI i dalszego rozwoju sektora pojazdów elektrycznych. Zgłębiamy branże i firmy, które mogą odnieść największe korzyści z nadchodzących zmian w infrastrukturze energetycznej.
Aby pomóc docenić rozbudowę sieci energetycznej potrzebną do uruchomienia centrów danych AI, warto rozważyć następujący komentarz Lala Karsanbhai, CEO firmy Emerson Electric.
Centra danych AI zużywają znacznie więcej energii niż tradycyjne centra danych, a wyszukiwanie na ChatGPT zużywa od 6 do 10 razy więcej energii niż tradycyjne wyszukiwanie na Google.
Lekcja Leviego Straussa (NYSE:LEVI)
Zanim ujawnimy mniej docenianych beneficjentów boomu na sztuczną inteligencję i pojazdy elektryczne, skupimy się na biznesowej smykałce Leviego Straussa. Urodzony w 1829 roku, Levi Strauss otworzył oddział swojej rodzinnej firmy zajmującej się wyrobami pasmanteryjnymi w San Francisco podczas gorączki złota. Gold Górnicy przybywający na miejsce zaopatrywali się w towary. Potrzebowali przedmiotów takich jak kilofy, żywność czy odzież - w nadziei na upragnioną fortunę.
W 1873 roku Levi wynalazł bardziej wytrzymały rodzaj spodni dla górników, wykonanych z dżinsu i metalowych nit. Dziś spodnie te znane są jako niebieskie dżinsy. Levi sprytnie wydedukował, że można osiągnąć przyzwoite zyski dostarczając górnikom potrzebną część garderoby. Dlatego też nie trzeba ryzykować fortuny, życia ani zdrowia, próbując czerpać zyski z gry losowej, jaką jest wydobywanie złota.
Levi pośrednio wiele zyskał na gorączce złota. W przeciwieństwie do większości poszukiwaczy złota, jego zyski były stałe i trwałe. Jego pomysłowość nadal przynosi duże dywidendy jego potomkom.
Odkryjmy zatem kolejnego Levi Straussa gorączki AI/EV. Te mniej oczywiste firmy pełnią kluczową rolę w maksymalizacji wartości AI oraz EV poprzez sieć energetyczną.
Status sieci energetycznej
Zaczynamy od podsumowania sieci energetycznej wedle informacji przedstawionych przez Administrację Informacji o Energii Stanów Zjednoczonych (EIA):
Zanim dotrze do klientów końcowych, energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach przechodzi przez złożoną sieć podstacji elektrycznych, linii energetycznych i transformatorów dystrybucyjnych. W Stanach Zjednoczonych system energetyczny składa się z ponad 7300 elektrowni, prawie 260 000 kilometrów linii wysokiego napięcia oraz milionów linii niskiego napięcia i transformatorów dystrybucyjnych, które łączą 145 milionów klientów.
Lokalne sieci energetyczne są ze sobą połączone, tworząc większe sieci w celu zapewnienia niezawodności jak i dla celów komercyjnych. System elektroenergetyczny Kontynentalnych Stanów Zjednoczonych składa się na najwyższym poziomie z trzech głównych połączeń międzysystemowych, które działają w dużej mierze niezależnie od siebie, z ograniczonym transferem energii między nimi.
EIA szacuje, że w 2023 r. Stany Zjednoczone wyprodukowały ~4,2 biliona kilowatogodzin (kWH) energii elektrycznej. Paliwa kopalne stanowią 60% miksu energetycznego, z gazem ziemnym i węglem jako dwoma największymi. Energia jądrowa i OZE stanowią większość z pozostałych 40%.
W przyszłości nie tylko sieć energetyczna będzie musiała zostać zmodernizowana i rozbudowana, aby dostarczać więcej energii. Czystsza dla środowiska energia będzie wymagać istotnej presji politycznej i społecznej. EIA przewiduje, że globalne moce wytwórcze wzrosną od 30% do 76% do 2050 roku.
Biorąc pod uwagę wielkość amerykańskiej gospodarki i liczbę firm AI/EV z siedzibą w USA, znaczna część zwiększonego globalnego zapotrzebowania na energię prawdopodobnie wystąpi na ziemi amerykańskiej.
Zaczynamy od tyłu
Sieci energetyczne coraz częściej są wystawione na ryzyko przerw w dostawie energii z powodu ekstremalnych temperatur. Problem jest wieloaspektowy. W miarę jak zasoby energii odnawialnej stają się coraz większą częścią bazy zasobów wytwarzania energii elektrycznej, system staje się z natury bardziej wrażliwy na ekstremalne zjawiska pogodowe.
Tradycyjne zasoby, które są źle przygotowane na nowe ekstrema również wykazują słabe punkty. W związku z tym rozbudowa sieci energetycznej wymaga od przedsiębiorstw inwestowania we właściwe modyfikacje. Przykładem takich modernizacji są nowe przepisy federalne, które wymagają dodatkowych przygotowań na zimę dla generatorów elektrycznych.
Wall Street Journal:
Z zeszłorocznego raportu Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Budownictwa wynika, że 70% linii przesyłowych i dystrybucyjnych znajduje się już w drugiej połowie ich oczekiwanej 50-letniej żywotności. Przedsiębiorstwa energetyczne w całym kraju zwiększają wydatki na konserwację i modernizację linii. Mimo to raport ASCE przewiduje, że do 2029 r. Stany Zjednoczone będą potrzebować około 200 miliardów dolarów dodatkowego finansowania, aby wzmocnić sieć i osiągnąć cele z zakresu energii odnawialnej.
W artykule szacuje się, że niedobór inwestycji może wzrosnąć do 338 miliardów dolarów do 2039 roku. Szacunki te okażą się niestety zbyt niskie. Artykuł został napisany w lutym 2022 r., zanim w pełni zauważono obecną energożerność centrów danych AI.
Podsumowując, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, inni dystrybutorzy energii i gminy muszą zainwestować setki miliardów dolarów w ciągu następnej dekady, aby zmodernizować i rozbudować sieci energetyczne Stanów Zjednoczonych.
Wpływ pojazdów elektrycznych i centrów danych AI na sieć energetyczną
Pojazdy elektryczne
Zakładając, że tempo wzrostu akceptacji pojazdów elektrycznych utrzyma się, zapotrzebowanie na energię elektryczną znacząco wzrośnie. EIA szacuje, że sprzedaż pojazdów elektrycznych w USA może przekroczyć 3,5 miliona w 2025 roku. Liczba ta może wzrosnąć do ponad 8 milionów do 2030 roku. Co więcej, jeśli ulepszenia akumulatorów pojazdów elektrycznych w celu zwiększenia zasięgu jazdy na jednym ładowaniu (nie zwiększając masy akumulatora) i liczby stacji ładowania szybko wzrosną, szacunki EIA na 2030 r. mogą znacznie odbiegać od rzeczywistości.
Przełomowe baterie półprzewodnikowe, które mają być produkowane przez Toyotę (NYSE:TM) już w 2027 r. powinny znacznie zwiększyć popyt na pojazdy elektryczne.
Dla kontekstu, sprzedaż pojazdów elektrycznych w USA wzrosła z 1 miliona w 2022 r. do 1,6 miliona w 2023 r. (według MarketWatch). Edmunds szacuje, że w Stanach Zjednoczonych jest około 3,3 miliona pojazdów elektrycznych, co stanowi zaledwie 1% wszystkich pojazdów. 
Szacunki sugerują, że gdyby pojazdy elektryczne miały zastąpić znaczną część pojazdów z silnikami spalinowymi, zapotrzebowanie na energię elektryczną mogłoby wzrosnąć od 20% do 40% w ciągu najbliższych kilku dekad. W oparciu o poniższy cytat, może to być rażące niedoszacowanie.
"PG&E spodziewa się, że zapotrzebowania systemowe wzrosną nawet o 70% w ciągu najbliższych dwóch dekad, w miarę coraz wyższej popularności pojazdów elektrycznych" . -Utility Dive
Nie tylko potrzeba więcej energii elektrycznej, ale także sieć energetyczna musi zostać zmodernizowana, aby uwzględnić czas, w którym pojazdy elektryczne ładują się. Ładowanie EV, zwłaszcza jeśli odbywa się jednocześnie w godzinach szczytu (np. wczesne wieczory) może prowadzić do wyższych niż obecne obciążeń szczytowych.
Centra danych AI
Według Wells Fargo same centra danych sztucznej inteligencji zwiększą zapotrzebowanie na energię elektryczną w USA o około 323 terawatogodziny do 2030 roku. Prognozowane zapotrzebowanie na energię ze strony samej sztucznej inteligencji jest siedmiokrotnie wyższe niż obecne roczne zużycie energii elektrycznej w Nowym Jorku, wynoszące 48 terawatogodzin. Goldman Sachs (NYSE:GS) przewiduje, że centra danych będą stanowić 8% całkowitego zużycia energii elektrycznej w USA do końca dekady. - CNBC
Z tego samego artykułu pochodzi następujący cytat Roberta Blue, CEO firmy Dominion Energy
"Wzrost gospodarczy, elektryfikacja oraz przyspieszająca ekspansja centrów danych napędzają najbardziej znaczący wzrost popytu w historii naszej firmy i nie wykazują żadnych oznak osłabienia".
Dominion Energy (NYSE:D) przewiduje, że zapotrzebowanie centrów danych w stanie Wirginia wzrośnie ponad dwukrotnie do 2030 roku. Północna Wirginia jest gospodarzem największej liczby centrów danych w Stanach.
Rozwój centrów danych AI będzie gwałtowny. W związku z tym zapotrzebowanie na energię znacznie wzrośnie.
Podsumowanie
Sztuczna inteligencja i pojazdy elektryczne mogą potencjalnie zwiększyć wzrost produktywności kraju, co znacznie przyczyniłoby się do pobudzenia wzrostu gospodarczego. Potencjalne korzyści wiążą się jednak ze znacznymi inwestycjami. Niektóre firmy już dokonały ogromnych inwestycji w tych branżach. Inne, jak te związane z siecią energetyczną, dopiero zaczynają.