El reto de potenciar la IA

Puntos clave

• Se subestima el ritmo acelerado de las demandas de energía entre los aspirantes a la IA, lo que supondrá un desgaste cada vez mayor de los recursos energéticos, que ya se encuentran al límite.
• En algún momento, la acelerada trayectoria de crecimiento que encierran muchos de estos beneficiarios de la IA podría encontrarse con la realidad del mundo real, más pausada y lineal, lo que provocaría un importante reajuste de las expectativas.
• El cambio hacia un precio más alto de la energía es uno de los vientos de cola fundamentales más poderosos para los valores cíclicos intensivos en capital que apoyan el desarrollo de la IA, y uno en el que los beneficios finales casi siempre se subestiman, creando una subreacción explotable para los inversores en estilo value.

La electricidad es la médula de la infraestructura de IA

El mercado está centrado en el potencial transformador de la inteligencia artificial (IA) pero, en nuestra opinión, no ha llegado a comprender del todo los cuellos de botella del mundo real que conlleva esta tecnología emergente. Aunque los mercados parecen estar aumentando la oferta de unidades de procesamiento gráfico de vanguardia para satisfacer la aceleración de la demanda, han surgido nuevos puntos de pellizco a medida que la carrera armamentística de la IA gana ritmo. Entre ellas se encuentran la búsqueda de emplazamientos para los centros de datos, la conexión a la red eléctrica y la adquisición de equipos de refrigeración. Aunque creemos que los mercados acabarán encontrando una solución a la mayoría de estos impedimentos, la médula de esta infraestructura de IA es la electricidad, y el acceso a la red eléctrica y la capacidad de generación de energía probablemente resulten ser vientos en contra más duraderos.

Innovaciones como la computación en la nube han aumentado constantemente la demanda de energía de los centros de datos, pero las estimaciones actuales de la electricidad necesaria para la computación de IA se sitúan en el orden de 30 veces más por servidor. Dada la multitud de servidores en un rack, de racks en un centro de datos, y el creciente número de centros de datos en todo el país, es fácil ver por qué el aumento agregado de la demanda de energía resulta un viento en contra no sólo para el ecosistema de IA, sino también para otros usuarios de electricidad. Como resultado, las estimaciones actuales concluyen que EE.UU. está a punto de pasar a un crecimiento de la demanda de energía por primera vez en décadas, a un ritmo superior al 3 % durante la próxima década, gracias a la creciente demanda de IA (Recuadro 1). Satisfacer este aumento de la demanda sería difícil en circunstancias normales. El hecho de que también estemos experimentando y acelerando una transición energética mundial lo hará aún más difícil.

Este cambio, de los abundantes pero contaminantes combustibles fósiles a las energías renovables como la eólica y la solar, complica aún más las cosas. A saber, que la variabilidad intermitente del día a día y los vaivenes estacionales de la producción energética hacen que las energías renovables sean poco adecuadas para flexibilizar las estimaciones actuales de la demanda. Asimismo, el desarrollo de estas energías renovables también conlleva una inversión monumental en infraestructuras de transmisión eléctrica, ya que los mejores lugares para los parques eólicos y solares suelen estar lejos de las zonas de gran demanda de electricidad. En última instancia, esto implicará averiguar cómo acelerar la conexión de nuevos recursos a la red, el aumento de la transmisión y, sospechamos, la inversión en combustibles fósiles «menos malos» como el gas natural para gestionar los riesgos de intermitencia para la fiabilidad de la red.

Los grandes jugadores de la IA afectarán al precio de la energía

Los principales actores de la infraestructura de IA, Amazon, Google, Microsoft, Meta e incluso, cada vez más, Oracle, no están esperando y parecen dispuestos a poner a prueba los sistemas existentes. No es de extrañar que, dadas estas dificultades, la energía se esté convirtiendo rápidamente en el principal cuello de botella para la construcción de centros de datos de IA más sustanciales. Incluso si estas empresas pueden conseguir todos los permisos y el equipo necesario, los plazos para conseguir la conexión eléctrica se alargan rápidamente. Por ello, muchas de estas empresas están eludiendo por completo la red acudiendo directamente a las compañías eléctricas mercantiles para comprar electricidad mediante contratos a largo plazo, a menudo con una prima significativa respecto a los precios vigentes de la electricidad. Sospechamos que estos acuerdos serán más frecuentes a medida que estas empresas se centren en la velocidad, y que se avecinan más acuerdos que beneficiarán a los productores de energía. Aunque las nuevas energías renovables tendrán un papel importante que desempeñar, recurrir directamente a las fuentes de energía ya establecidas hará que los centros de datos entren en funcionamiento más rápidamente e implicará un mayor tirón de los recursos existentes.

Pero lo que es bueno para los grandes actores de la IA no se traduce necesariamente en algo bueno para el resto de la sociedad. Tomemos como ejemplo el reciente acuerdo con el productor de energía nuclear Talen Energy y Amazon, en el que Amazon ha contratado la compra de más de 1 gigavatio (GW) de energía con una prima del 50 % sobre los precios vigentes de la electricidad. Se trata de una enorme cantidad de electricidad que, en lugar de apoyar la fiabilidad de la red y mantener bajos los precios de la electricidad, servirá únicamente a Amazon.

Un mercado que funcionara bien haría que las nuevas incorporaciones compensaran este consumo de energía de Amazon, pero los cuellos de botella en la conexión a la red para esta nueva energía hacen que los operadores locales de la red hayan llegado al extremo de dejar de aceptar solicitudes por completo debido al tamaño de su retraso. Un crecimiento acelerado de la demanda con una oferta insuficiente que la compense significa facturas más elevadas para los consumidores y las empresas, a quienes se pedirá que subvencionen implícitamente las ambiciones de Amazon en materia de IA.

Para empeorar las cosas, el precio necesario para igualar la curva de la oferta de energía -como cualquier mercancía- no es ni remotamente lineal (Recuadro 2). Una vez agotados los recursos de generación de electricidad menos caros, el precio necesario para aportar una determinada cantidad de generación de electricidad empieza a dispararse en torno a los 130 GW, ya que se pide a los activos de «pico» más costosos que produzcan electricidad durante los periodos de máxima demanda, típicamente días muy calurosos o muy fríos.

Aunque el acuerdo de 1 GW de Amazon puede no parecer tanto en comparación con esos 130 GW, dada esta no linealidad, retirarlo del sistema puede tener un impacto desmesurado en la fijación de precios de la energía en todo el mercado, lo que afectaría a decenas de millones de personas, ya que los operadores de la red prevén un pico de carga invernal de ~135 GW. Si la demanda en este mercado es de 100 GW, eliminar 1 GW de la oferta sólo tiene un impacto fraccionario en los precios totales de la energía. Sin embargo, a partir de 135 GW, cuando la curva de abajo empieza a engancharse significativamente más arriba, no es difícil ver un impacto mucho más significativo en los precios de mercado de la energía.

Teniendo en cuenta que todos los competidores de Amazon sin duda han tomado nota de su capacidad para acelerar su estrategia de IA con la transacción de Talen, es bastante probable que otros sigan su ejemplo en este mercado, lo que ajustará aún más la oferta y la demanda. Como resultado, un aumento parabólico de los precios de la electricidad es una posibilidad real en los próximos años mientras esto se desarrolla.

Por último, retirar esa carga básica de la red obligará a las empresas de servicios públicos a apoyarse más en las energías renovables para soportar los picos de demanda, lo que crea el riesgo de que simplemente no puedan soportarlos, dada su incapacidad para flexibilizar sustancialmente la producción, a diferencia de las centrales de gas y carbón. En el peor de los casos, los apagones no están fuera de lo posible.