Perluasan AI sedang membebani jaringan listrik, 7 logika investasi energi yang harus Anda ketahui

Energi adalah benar-benar bottleneck sejati bagi pertumbuhan cerdas.

Penulis: Joseph Ayoub

Terjemahan: Deep Tide TechFlow

**Panduan Deep Tide: **Semua orang sedang membahas daya komputasi dan model, tetapi artikel ini mengangkat satu pertanyaan yang lebih mendasar: apakah pasokan energi bisa mengimbangi? Morgan Stanley memperkirakan pada tahun 2028 AS akan menghadapi defisit daya listrik sebesar 45GW, sementara waktu pengiriman transformator skala besar sudah mencapai 24 hingga 36 bulan, dan konsumsi listrik pusat data AI meningkat 15% per tahun. Dari sini, penulis menurunkan 7 logika investasi—mulai dari pemecahan jaringan listrik hingga transformator keadaan padat hingga pendinginan dua fase—sudutnya mungkin jarang, tetapi kuncinya tepat.

Teks lengkapnya adalah sebagai berikut:

NVIDIA baru-baru ini merilis kerangka “AI adalah kue lapis lima”. Hari ini saya akan berargumen bahwa lapisan energilah yang menjadi kendala pengikat pertumbuhan cerdas, serta membahas konsekuensinya.

Kemajuan peradaban manusia adalah hasil dari kemampuan kita mengendalikan perkakas—entah itu palu, api, kuda, mesin cetak, telepon, lampu pijar, mesin uap, radio, maupun AI. “Perkakas” inilah cara manusia mengubah energi menjadi produktivitas.

Pada dasarnya, kita meningkatkan produktivitas manusia dengan menangkap energi, lalu mengarahkan energi tersebut menuju tujuan melalui perkakas.

Secara singkat, logika inti kemajuan peradaban manusia adalah sebagai berikut:

Selama sebagian besar sejarah manusia, manusia mengandalkan energi tubuh dan tangan untuk mendorong tujuan—baik saat bercocok tanam maupun saat menulis. Mesin cetak adalah contoh khas bagaimana energi dan perkakas dapat berkembang bersama—dipopulerkan dan diadopsi secara luas oleh Gutenberg pada tahun 1440. Sebelum inovasi ini, manusia mengonsumsi energi dirinya sendiri untuk menulis informasi dengan pena (perkakas), yang sangat tidak efisien. Mesin cetak menciptakan perkakas baru: dengan menekan huruf secara mekanis, mesin cetak secara besar-besaran meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi tubuh, sehingga produktivitas meningkat beberapa orde besarnya. Namun, dari 1450 hingga 1800—selama hampir 350 tahun—mesin cetak nyaris tidak mengalami inovasi substansial. Hingga manusia menguasai energi yang lebih kuat—batubara—yang mengubah sisi persamaan dari sisi energi. Pada tahun 1814, Friedrich Koenig menemukan mesin cetak yang digerakkan uap, mengadaptasi mesin cetak agar sesuai dengan inovasi energi dominan pada saat itu—batubara—sehingga efisiensinya meningkat 5 kali. Setelah itu, mesin cetak terus beradaptasi secara efisien dengan energi baru: output meningkat dari 250 lembar per jam menjadi 30.000 lembar setelah 50 tahun, dan hari ini sudah mencapai jutaan lembar.

Dengan demikian, proses berkelanjutan untuk terus berinovasi pada perkakas baru, melampaui batas pengendalian energi, dan meningkatkan efisiensi perkakas baru relatif terhadap energi yang tersedia—berlanjut hingga sekarang. Saat ini, “kecerdasan” adalah bentuk produktivitas baru yang menjadi fokus, dan energi adalah bahan bakarnya. Kuncinya adalah: apakah kita bisa terus mendorong pertumbuhan cerdas, yang bergantung pada seberapa banyak energi berkelanjutan dan andal yang bisa kita produksi untuk menggerakkan perkakas (GPU) dan mengarahkannya ke tujuan (kecerdasan).

Topik ini saling menguatkan dengan skala Kardashev—yang mengukur tingkat kemajuan teknologi sebuah peradaban berdasarkan seberapa banyak energi yang mampu dikuasainya, mulai dari planet hingga bintang, galaksi, alam semesta, dan bahkan multiverse. Seberapa banyak energi yang dapat kita kuasai menandai sejauh mana kita telah maju sebagai peradaban. Dalam sejarah, pola ini selalu berlaku, dan masa depan tidak akan menjadi pengecualian. Kemampuan mengendalikan energi adalah fondasi untuk mendorong kemajuan peradaban.

Argumen inti artikel ini adalah: kebutuhan energi sedang melampaui pasokan dengan cepat, dan ini adalah bottleneck utama untuk mendorong kecerdasan. Saya akan membahas dampak tingkat pertama dan tingkat kedua dari argumen ini.

Mengapa pasokan energi melambat?

Fisi nuklir ditemukan pada tahun 1939—setakat ini, ini adalah perubahan besar terakhir dalam bidang energi yang dibangun sejak lahirnya peradaban manusia. Namun, karena insiden Chernobyl dan komitmen global untuk beralih dari tenaga nuklir ke energi terbarukan, sejak tahun 1950 muncul ketidaksesuaian yang jelas antara inovasi perkakas dan kemajuan energi. Produksi energi global pada tahun 1950 sebesar 2600GW, sedangkan hari ini 19000GW (tumbuh 7,3 kali). Ini terlihat seperti lompatan, tetapi pertumbuhan linear yang bertahap itu sama sekali tidak mampu menyamai pertumbuhan komputasi modern dan teknologi—bahkan hanya sedikit melampaui pertumbuhan populasi 3,5 kali di periode yang sama.

Sebaliknya, jarak antara lompatan inovasi perkakas semakin memendek. Dari mesin cetak pertama ke peningkatan besarnya berikutnya butuh 364 tahun; dari penerbangan pertama ke perjalanan ke luar angkasa butuh 58 tahun; dari mikroprosesor pertama ke internet butuh 20 tahun; sementara hari ini lonjakan besar GPU terjadi setiap 2 tahun sekali. Kita sedang hidup di dalam jendela peningkatan efisiensi perkakas yang makin dipercepat, hingga beberapa inovasi saling tumpang tindih dalam siklus yang terus makin cepat. Dari AI hingga kriptografi hingga komputasi kuantum, kecepatan penemuan inovasi-inovasi baru makin cepat, dan kemajuan efisiensinya pun makin ganas—itulah hukum imbal hasil yang dipercepat.

Saat ini, pusat data menyumbang 1,5% konsumsi listrik global, dan diperkirakan akan mencapai 3% pada tahun 2030—dalam 6 tahun, mengulang perjalanan yang ditempuh mesin uap selama 50 tahun. Perbedaan kunci antara Revolusi Industri dan ledakan kecerdasan saat ini adalah: selama pertumbuhan permintaan, Revolusi Industri secara bersamaan membangun pasokan energinya sendiri—tambang batubara, kanal, jaringan kereta, serta mesin-mesin yang mengonsumsinya berkembang serempak. Setiap revolusi energi sebelumnya membangun rantai pasoknya sendiri bersamaan dengan perluasan skala; AI mewarisi rantai pasok yang sudah mulai retak.

Jaringan listrik sama sekali belum siap menghadapi ledakan kecerdasan dengan pertumbuhan konsumsi listrik 15% setiap tahun, sementara permintaan listrik AS dalam sepuluh tahun terakhir hampir tidak tumbuh. Retakan mulai tampak di AS: antrean sambungan jaringan listrik rekor terpanjang, waktu pengiriman transformator skala besar rata-rata sudah mencapai 24 hingga 36 bulan, dan pada tahun 2025 transformator daya menghadapi defisit pasokan 30%. Morgan Stanley memperkirakan bahwa hanya di AS saja, pada tahun 2028 akan ada defisit daya listrik sebesar 45GW—setara dengan kebutuhan listrik 33 juta rumah tangga AS. Saya pikir celah ini mungkin jauh lebih besar daripada itu.

Masalahnya jelas: manusia perlu memperluas skala energi secara agresif agar bisa mengejar lompatan inovasi di bidang AI, robot, kendaraan otonom, dan sebagainya.

Celah energi yang akan datang: dampak tingkat pertama dan tingkat kedua

Konsekuensi dari celah energi yang akan datang bersifat historis: ketika lonjakan permintaan energi diikuti oleh kekurangan pasokan, kita mungkin akan melihat munculnya pasar energi semi-privatisasi.

Penyedia layanan cloud skala super (Hyperscaler) sudah mulai membangun fasilitas pembangkit behind-the-meter (BTM) dan berencana memperluas hingga ke pusat data bertenaga nuklir; tren ini baru mulai terlihat. Saya yakin tren ini hanya akan semakin nyata.

Di bawah ini saya mengajukan 7 argumen—semuanya merupakan turunan dari ledakan kecerdasan dan dampaknya terhadap pasokan listrik yang terus tegang.

Argumen satu: pemecahan jaringan listrik—komputasi akan berpindah ke energi, bukan sebaliknya

Di wilayah yang dekat dengan pusat permintaan komputasi, yurisdiksi hukum yang memiliki energi melimpah dan regulasinya lebih longgar akan mendapatkan nilai yang tidak proporsional seiring fragmentasi sistem energi.

Ketika permintaan energi mulai melampaui pasokan, listrik akan menjadi isu yang sensitif secara politik. Rumah tangga punya hak suara, pusat data tidak. Dalam kondisi defisit energi, jaringan listrik kecil kemungkinan akan tetap netral; melainkan akan menempatkan permintaan listrik domestik di atas kebutuhan listrik industri lewat penetapan harga, batasan akses, atau “batas lunak”.

Mengingat komputasi sangat sensitif terhadap latensi, waktu aktif (uptime), dan keandalan, menjalankan beban komputasi di yurisdiksi yang memprioritaskan listrik rumah tangga pada dasarnya tidak mungkin. Ketika akses jaringan menjadi tidak stabil atau dipolitisasi, beban kerja komputasi akan berpindah ke mode pembangkitan behind-the-meter (BTM), di mana listrik dapat dijamin langsung, dikontrol, dan dipatok harganya.

Ini akan mendorong perubahan struktural: komputasi bergeser ke ekonomi yang energi berlimpah dan regulasinya longgar. Pemenangnya adalah pihak yang mampu mengintegrasikan lahan, konektivitas, pembangkit energi, dan serat optik menjadi sistem yang dapat dideploy dan direplikasi—dan yurisdiksi tempat sistem-sistem itu berada juga akan diuntungkan.

Argumen dua: energi menjadi parit perlindungan kompetitif, dan pembangkit BTM menjadi kemampuan inti untuk membedakan penyedia komputasi

Menurut saya, inilah dampak tingkat pertama paling kritis yang muncul saat celah energi makin parah. Di dunia ketika kebutuhan energi melampaui pasokan, memperoleh listrik murah dan andal adalah keunggulan biaya struktural yang tumbuh dengan penggandaan dari waktu ke waktu. Tidak hanya itu, memprioritaskan listrik jaringan listrik oleh pusat data tidak berkelanjutan secara politik—dan ini persis arah yang sedang ditempuh pasar energi saat ini. Jaringan listrik pasokan listrik nasional yang semakin ketat akan memaksa penyedia komputasi membangun listrik sendiri; penyedia cloud skala super sudah mulai tren ini. Tanpa infrastruktur pembangkit BTM, pihak-pihak tersebut akan secara langsung tersingkir.

Pada intinya, perusahaan yang memiliki listrik akan menang, sedangkan perusahaan yang menyewa listrik akan kalah. Tanpa pembangkit BTM, penyedia komputasi akan menghadapi masalah keandalan listrik (fatal), kenaikan biaya, dan pembatasan pemakaian. Tanpa REIT murni yang di-outsource pembangkitnya (seperti Equinix, Digital Realty), nilai operasionalnya akan turun relatif terhadap operator yang terintegrasi secara vertikal. Perusahaan yang menggabungkan pembangkit energi dengan penempatan komputasi sedang membangun moat paling dalam (Crusoe, Iren, serta sebagian penyedia cloud skala super). Ini bisa dinyatakan sebagai perdagangan long/short, tetapi saya lebih memilih menekankan pemenang yang terintegrasi secara vertikal di sini.

Argumen tiga: standarisasi BTM melahirkan inovasi—dari transformator konvensional ke transformator keadaan padat, dari perangkat sakelar konvensional ke perangkat sakelar digital

Transformator konvensional menaikkan atau menurunkan tegangan daya AC pada jaringan listrik. Karena ukurannya dan materialnya, waktu pengirimannya sudah 24 hingga 36 bulan, dan ada defisit pasokan 30%. Selain itu, ini adalah teknologi dari era akhir abad ke-19 (1880-an) yang dibuat secara manual dengan mengandalkan bahan yang terbatas. Intinya, setiap 1MW pembangkit BTM harus mengalami konversi, regulasi, dan distribusi menuju sisi komputasi; transformator tidak memiliki cara “menghindari” proses tersebut.

Transformator keadaan padat menggantikan semuanya dengan perangkat elektronika daya frekuensi tinggi. Ia lebih kecil, lebih cepat, dan sepenuhnya dapat dikendalikan, menangani konversi AC-DC, regulasi tegangan, dan arus dua arah dalam satu unit. Proses manufakturnya juga lebih sederhana, bergantung pada semikonduktor daya berbasis silikon seperti silikon karbida/nitride gallium, bukan gulungan tembaga raksasa dan tangki berisi minyak. Seiring BTM menjadi arsitektur standar, perangkat yang menghubungkan energi dan komputasi menjadi bottleneck—dan perangkat itu adalah transformator keadaan padat (SST).

Perangkat sakelar juga menghadapi latensi 80 minggu—ini adalah lapisan kontrol antara pembangkit dan beban, yang bertanggung jawab untuk routing daya, mengisolasi gangguan, dan perlindungan sistem. Sama seperti transformator, perangkat sakelar adalah produk yang padat karya, dibuat dengan bahan yang terbatas, dan sejak era 1880-an pada dasarnya tidak berubah.

Perangkat sakelar digital menggantikan semuanya dengan elektronika daya berbasis semikonduktor. Lebih cepat, dapat diprogram, dan sepenuhnya dapat dikendalikan—memungkinkan deteksi gangguan secara real-time, isolasi jarak jauh, dan routing beban dinamis. Sama pentingnya, ia “menskalakan” seperti produk elektronik, bukan seperti perangkat industri.

Catatan tambahan tentang tembaga: saya memandang tembaga secara konstruktif. Tembaga adalah “jalan raya” bagi elektronika; ia akan menjadi komoditas masal utama yang dibutuhkan di dunia yang makin ter-elektrifikasi. Namun, cara memformulasikan transaksi ini itu halus—perusahaan pertambangan tembaga tradisional sebagai instrumen transaksi berarti margin laba yang rendah dan potensi tertekan dari waktu ke waktu. Tetapi di sisi produk jadi yang tidak bisa digantikan dan waktunya terbatas, ada bottleneck besar dan ruang akumulasi nilai di masa depan. Produsen kabel seperti Prysmian dan Nexans menjual batasan produk jadi, bukan bahan baku; dan dengan waktu pengiriman transformator yang sangat memanjang, ini sudah tidak lagi menjadi pasar komoditas.

Argumen empat: biaya karbon AI semakin sulit dipertahankan secara politik, sehingga akan memaksa solusi yang didominasi tenaga surya dan baterai

Pembangunan AI memiliki masalah karbon yang belum diberi harga—ini adalah kendala politik. Pusat data mendorong harga listrik naik, mengonsumsi air dalam skala besar, dan meningkatkan emisi lokal. Ini sudah tampak: proyek pusat data senilai $18 miliar dibatalkan total, dan proyek senilai $46 miliar ditunda.

Hari ini, sekitar 56% listrik pusat data berasal dari bahan bakar fosil. Gas alam mengatasi masalah kecepatan penerapan, tetapi secara politik rapuh. Ketika permintaan meluas, resistensi terhadap ekspansi energi fosil meningkat, sehingga memaksa terbentuknya campuran sistem dalam waktu dekat: gas alam, nuklir, dan energi terbarukan.

Meskipun gas alam berperan sebagai jembatan jangka pendek dalam ledakan pusat data, dari perspektif jangka yang lebih panjang, energi berlimpah tidak diselesaikan oleh penambangan bahan bakar, melainkan oleh penangkapan energi. Energi yang dikirim Matahari ke Bumi jauh lebih besar beberapa orde besarnya dibandingkan konsumsi manusia. Kendalanya bukan ketersediaan, melainkan konversi, penyimpanan, dan penempatan.

Tenaga surya bukan solusi langsung untuk kebutuhan energi komputasi, melainkan solusi final.

Penangkapan energi surya komersial saat ini sekitar 22% dari energi yang datang. Setiap peningkatan efisiensi konversi akan menurunkan biaya per MW, mendorong tenaga surya dalam sistem BTM agar semakin mendekati kesetaraan biaya (levelized cost) untuk pembangkit yang bisa diatur (dispatchable).

Penyimpanan energi baterai menjadi komponen inti dari arsitektur ini. Bukan hanya untuk meratakan intermitensi, tetapi juga sebagai lapisan pendapatan. Arbitrase penyimpanan energi dan penyeimbangan beban mengubah pusat biaya historis menjadi kontributor laba bagi operator BTM.

Dalam argumen ini, pemenangnya adalah perusahaan yang terintegrasi secara vertikal—mencakup penangkapan, penyimpanan, dan distribusi: pengembang tenaga surya spesialis yang memiliki kontrak BTM, produsen baterai dengan produk level jaringan dan level situs, serta beberapa operator yang mampu menggabungkan pembangkit sendiri dengan penempatan komputasi.

Tenaga surya adalah permainan pengadaan dan manufaktur, baterai adalah lapisan kendala dan monetisasi; mengintegrasikan laba dari penangkapan, teknologi di garis depan masih berupa opsi, bukan skenario dasar. Dalam hal ini, Tesla mungkin terus menjadi pemenang besar, tetapi saya akan membatasi pada yang bukan konsensus.

Argumen lima: pendinginan menjadi kendala tingkat pertama, dan pendinginan cair langsung dua fase (D2C) akan menjadi keharusan di aplikasi terdepan

Konsekuensi lain adalah munculnya teknologi pendinginan cair langsung dua fase. Terus terang, argumen ini juga tercampur dengan penilaian saya sendiri: kepadatan daya chip sedang meningkat mengikuti lintasan parabola—masalah termodinamika yang makin sulit. Pendinginan udara tradisional sama sekali tidak berkelanjutan karena berbagai alasan; alasan utamanya adalah ia tidak bisa bekerja pada chip dengan kepadatan yang lebih tinggi, ditambah isu lingkungan terkait konsumsi air dan listrik.

Pertama, pendinginan D2C mendorong kerapatan dan kinerja tanpa batasan manajemen pembuangan panas—ini adalah persoalan kunci untuk ekspansi. Realitas pasar saat ini adalah pendinginan satu fase mendominasi karena lebih sederhana: air dingin mendinginkan chip melalui sirkuit heat sink/cold plate, tetapi ada batas atas yang diketahui. Ketika kepadatan daya chip melewati 1500W, transisi ke pendinginan dua fase menjadi tak terelakkan. Pendinginan dua fase akan memompa cairan dielektrik ke sekitar chip, dirancang untuk mendidih pada suhu rendah—perubahan fase dari cair ke gas meningkatkan efisiensi pendinginan secara signifikan.

Pendinginan dua fase dapat menurunkan konsumsi energi 20% dan mengurangi penggunaan air 48%. Peningkatan performa ini memungkinkan chip dengan packaging lebih padat untuk meningkatkan kinerja, yang pada akhirnya meningkatkan kebutuhan akan pendinginan berperforma tinggi.

Perusahaan terdepan dalam pendinginan dua fase DTC, Zutacore, menunjukkan penggunaan pendinginan dua fase D2C dengan cairan dielektrik (bukan air), yang menurunkan konsumsi energi sebesar 82% dan benar-benar menghilangkan konsumsi air—hasil ini telah diverifikasi oleh Vertiv dan Intel. Zutacore adalah operator privat di bidang ini yang patut diperhatikan; lebih jauh lagi, mendalami pemasok cairan dielektrik juga mungkin bernilai.

Argumen enam: energi nuklir bisa menjadi jembatan menuju energi yang berlimpah dan pasokan yang stabil, tetapi bukan jawaban jangka panjang untuk ekspansi energi

Saat menulis artikel ini, awalnya saya menganggap energi nuklir sebagai cara yang bagus untuk mengisi kekosongan jangka pendek di celah energi. Faktanya, biaya penerapan reaktor modul kecil (SMR) adalah 5 hingga 10 kali sistem gas alam (sekitar $10.000 hingga $15.000 per kW), dan pada praktiknya tidak dapat diterapkan dan diskalakan secara besar-besaran.

Nuklir memecahkan masalah keandalan, bukan kecepatan atau biaya—terutama saat instalasi BTM. Ini memungkinkan penyediaan basis beban (base load) listrik yang stabil dan bisa di-dispatch ketika keandalan tidak bisa ditawar. Karena itu, nuklir memiliki perannya dalam celah energi, sebagai jembatan, bukan suplai inti.

Nuklir terikat pada siklus bahan bakar dan waktu pembangunan. Reaktor canggih saat ini membutuhkan uranium dengan pengayaan tinggi, kadar rendah (HALEU), dan jenis bahan bakar ini saat ini nyaris tidak tersedia dalam skala komersial. Bahkan jika reaktor dibangun, kemampuan untuk memasok bahan bakarnya menjadi kendala kunci bagi kecepatan ekspansi nuklir.

Karena itu, nuklir kemungkinan besar bukan solusi marginal untuk ekspansi energi—karena lambat untuk go public, padat modal, dan dibatasi oleh infrastruktur serta bahan bakar. Sebaliknya, sistem dengan ekspansi tercepat—dalam jangka pendek adalah gas alam, dan dalam jangka panjang adalah tenaga surya dan penyimpanan energi—adalah opsi untuk mengecilkan celah.

Kendala yang bisa diinvestasikan bukan pada reaktor, melainkan pada bahan bakar. Seiring permintaan SMR meningkat, pengayaan uranium berderajat tinggi akan menjadi mata rantai kritis—kendala yang tidak bergantung pada jenis reaktor tertentu; apa pun desain yang akhirnya menang, nilainya akan terkumpul di sini.

Argumen tujuh: muncul sebuah kelompok infrastruktur energi baru; pihak yang terintegrasi secara vertikal akan mengubah elektron menjadi kemampuan komputasi

Bottleneck infrastruktur AI tidak hanya energi, tetapi juga kemampuan skala besar untuk mengubah energi menjadi komputasi yang dapat digunakan.

Pada tahun 1970-an abad ke-19, mirip seperti listrik, minyak mentah tidak langka, tetapi ada masalah dalam proses pemurnian dan distribusinya. Rockefeller membangun sebuah perusahaan dengan cara mengintegrasikan secara vertikal ekstraksi minyak mentah, pemurnian, serta distribusi ke rumah-rumah—sebuah perusahaan yang menjadi salah satu yang terbesar dalam sejarah (Standard Oil).

Revolusi cerdas mengikuti pola yang sama; listrik adalah minyak mentah. Listrik tersedia, tetapi mengubah listrik tersebut menjadi kemampuan komputasi secara andal memiliki kendala dalam transmisi listrik, pendinginan, konektivitas, dan perizinan. Pemurnian elektron itulah tempat nilai berada. Setiap lapisan kepemilikan yang ditambahkan meningkatkan keandalan, menurunkan biaya, dan memperoleh ruang laba, sehingga pengintegrasian vertikal menjadi penguat diri.

Perusahaan skala super adalah lapisan distribusi dalam sistem ini, juga ujung konsumsi komputasi. Namun, peluang struktural ada pada kepemilikan infrastruktur yang dipaksa oleh distributor untuk membelinya. Ini menciptakan kategori baru kelompok infrastruktur energi, yaitu operator yang mengendalikan pembangkit, konversi, pendinginan, dan penempatan dalam satu kesatuan.

Cara paling jelas untuk menyatakannya adalah operator terintegrasi secara vertikal di pasar privat, seperti Crusoe dan Lancium, serta platform komputasi asli di pasar publik, seperti Iren dan core Scientific—yang sudah memiliki lapisan dasar paling sulit untuk direplikasi; yaitu energi.

Perusahaan yang mengendalikan aliran elektron ke rak-rak sedang membangun moat terdalam dalam ekonomi AI. Perangkat lunak tidak bisa menelan fondasi fisik.