Сможет ли атомная энергия стать топливом для взрывного роста ИИ?

Растущий спрос на энергию в эпоху ИИ

Взрывной рост центров обработки данных

Соединенные Штаты уже располагают внушительным парком из 3000 центров обработки данных. Согласно прогнозам, стремительное развитие искусственного интеллекта (ИИ) приведет к появлению еще тысяч таких объектов к концу текущего десятилетия. Этот всплеск активности может спровоцировать увеличение глобального спроса на электроэнергию для центров обработки данных на колоссальные 165% к 2030 году, как отмечается в анализе Goldman Sachs. Оценки американской промышленности и экспертов сходятся в одном: потребность в энергии будет только расти.

Технологические гиганты и их энергоаппетиты

Технологические компании, такие как Meta, Amazon, Microsoft и Google, активно заявляют о своей заинтересованности в атомной энергетике. Это выражается как в заключении соглашений о закупке энергии с действующих атомных электростанций, так и в инвестициях в разработку перспективных ядерных технологий.

Атомная энергетика как решение энергетических проблем ИИ

Перспективы сотрудничества: выгода для обеих сторон

Партнерство между технологическими гигантами и атомной энергетикой может оказаться выгодным для обеих сторон. Технологическим компаниям необходимы надежные источники энергии, желательно с низким уровнем выбросов, чтобы соответствовать своим климатическим целям. Операторы атомных электростанций, в свою очередь, получают финансовую поддержку для поддержания работы существующих объектов и развития новых технологий. Майкл Террелл из Google подчеркивает преимущества атомной энергетики, отмечая её "чистоту, надёжность, отсутствие выбросов углерода и возможность размещения практически в любом месте".

Временной фактор: главное препятствие

Основная проблема заключается во времени. Новые атомные электростанции строятся достаточно долго, а технологическим компаниям энергия нужна уже в ближайшие годы.

Реальные сроки и альтернативные решения

Потребности многих технологических компаний в электроэнергии возникнут в течение ближайших трех-пяти лет, в то время как строительство новых атомных электростанций может занять около десяти лет. Малые модульные реакторы, которые обещают более быстрые сроки строительства, пока находятся на стадии разработки. Этот временной разрыв означает, что, несмотря на планы по использованию атомной энергии, технологическим компаниям придется полагаться на ископаемое топливо, поддерживая работу угольных электростанций и даже строя новые газовые электростанции.

Медленный старт взаимовыгодного сотрудничества

Постепенный рост

ИИ и атомная энергетика могут помочь друг другу расти, но этот рост, вероятно, будет более медленным, чем ожидается.

Надежность и экологичность

Атомная энергетика предлагает надежное и экологически чистое решение для удовлетворения растущих потребностей в энергии, связанных с развитием искусственного интеллекта. научных кругов показывают, что к 2030 году спрос на электроэнергию для центров обработки данных может достичь 400 тераватт-часов – по сравнению с менее чем 100 тераватт-часами в 2020 году, что превышает общий спрос на электроэнергию всей Мексики.

Климатические цели: Стимул для использования атомной энергии

Многие из тех же технологических гигантов, которые сейчас спешат строить центры обработки данных, также поставили перед собой климатические цели, пообещав достичь нулевых выбросов или энергии, свободной от углерода, в течение следующих нескольких десятилетий. Таким образом, они кровно заинтересованы в том, откуда берется эта электроэнергия.

Атомная энергетика: Надёжный источник энергии для центров обработки данных

Атомная энергетика стала сильным кандидатом для компаний, стремящихся обеспечить энергией центры обработки данных и одновременно сократить выбросы. В отличие от ветряных турбин и солнечных батарей, которые вырабатывают электроэнергию с перебоями, атомные электростанции обычно выдают в сеть постоянный запас энергии, что хорошо согласуется с потребностями центров обработки данных.

Роб Грамлих, президент консалтинговой компании Grid Strategies, специализирующейся на электроэнергетике и передаче электроэнергии, говорит, что "компании, занимающиеся центрами обработки данных, практически хотят работать на полную мощность 24 часа в сутки, 7 дней в неделю".

Немаловажно и то, что, хотя возобновляемые источники энергии все больше политизируются и подвергаются нападкам со стороны нынешней администрации в США, атомная энергетика пользуется широкой поддержкой обеих партий. Проблема заключается в том, как нарастить ядерные мощности – существующие объекты ограничены, а новые технологии потребуют времени для строительства.

В 2022 году все атомные реакторы в США вместе взятые обеспечили около 800 тераватт-часов электроэнергии для энергосистемы, и это число практически не менялось в течение последних двух десятилетий.

Чтобы удовлетворить спрос на электроэнергию со стороны дата-центров, прогнозируемый на 2030 год, с помощью атомной энергии, нам потребуется увеличить парк реакторов в стране наполовину. ## Новые новости об атомной энергетике Некоторые из самых интересных новостей, касающихся растущей взаимосвязи между ИИ и ядерными технологиями, связаны с тем, что крупные, известные компании подключаются к поддержке инноваций, которые могут привнести атомную энергию в 21 век. ### Октябрь 2024, Google В октябре 2024 года Google подписала соглашение с Kairos Power, компанией, занимающейся разработкой атомных технологий нового поколения, которая недавно получила разрешение на строительство двух демонстрационных реакторов от Комиссии по ядерному регулированию США (NRC). Компания работает над созданием небольших реакторов с жидкосолевым охлаждением, которые, по ее словам, будут более безопасными и эффективными, чем традиционные технологии. Сделка с Google представляет собой долгосрочное соглашение о покупке электроэнергии: технологический гигант будет покупать до 500 мегаватт электроэнергии к 2035 году со всех станций, которые Kairos сможет построить, причем первая из них должна быть введена в эксплуатацию к 2030 году. Amazon также участвует в разработке атомных технологий нового поколения, напрямую инвестируя в компанию X-energy из Мэриленда. Этот стартап входит в число тех, кто работает над созданием более мелких, более стандартизированных реакторов, которые можно построить быстрее и с меньшими затратами. В октябре Amazon подписала соглашение с Energy Northwest, коммунальным предприятием в штате Вашингтон, в рамках которого Amazon профинансирует начальный этап запланированного проекта X-energy по созданию малого модульного реактора в штате.

Инвестиции Amazon и текущие проекты

Технологический гигант получит право покупать электроэнергию с одного из модулей в первом проекте, который может производить 320 мегаватт электроэнергии и быть расширен для производства до 960 мегаватт. Многие новые центры обработки данных, ориентированные на ИИ и находящиеся в стадии строительства, потребуют 500 мегаватт мощности или более, поэтому этого проекта может быть достаточно для питания одного сайта. Согласно веб-сайту Amazon, проект поможет удовлетворить потребности в энергии, "начиная с начала 2030-х годов". X-energy в настоящее время находится на стадии предварительной подачи заявки в NRC, которая должна дать одобрение, прежде чем проект в Вашингтоне сможет продвинуться вперед. Солидные, долгосрочные планы могут оказать существенную помощь в реализации технологий нового поколения. "В ближайшие пару лет будет важно увидеть больше твердых обязательств и фактических денег, направляемых на эти проекты", - говорит Джессика Ловеринг, соучредитель Good Energy Collective, организации, занимающейся политическими исследованиями и выступающей за использование ядерной энергии. Однако этих первых проектов будет недостаточно, чтобы удовлетворить спрос. Реакторы нового поколения, которые поддерживают Amazon и Google, представляют собой демонстрации скромного размера — первые коммерческие установки новых технологий. Они не будут близки к масштабу, необходимому для удовлетворения спроса на электроэнергию, ожидаемого от новых центров обработки данных к 2030 году. Чтобы обеспечить значительную часть тераватт-часов электроэнергии, которую крупные технологические компании используют каждый год, атомным компаниям, вероятно, придется построить десятки новых станций, а не просто пару реакторов.

Покупка электроэнергии и перезапуск старых объектов

Один из подходов к решению этой проблемы несоответствия заключается в нацеливании на существующие реакторы. Microsoft в прошлом году попала в заголовки новостей, когда подписала долгосрочное соглашение о покупке электроэнергии с Constellation, владельцем атомной электростанции Three Mile Island Unit 1 в Пенсильвании. Constellation планирует вновь открыть один из реакторов на этом участке и переименовать его в Crane Clean Energy Center. Сделка с Microsoft гарантирует наличие потребителя электроэнергии со станции, если она успешно вернется в строй. (В настоящее время планируется сделать это в 2028 году.) "Если вы не хотите ждать десятилетие появления новых технологий, одним из самых важных инструментов, которые у нас есть сегодня, является поддержка перелицензирования действующих электростанций", - говорит Урви Парех, руководитель отдела глобальной энергетики Meta. Более старые объекты могут подавать заявки на 20-летние продления от NRC, и клиенты, покупающие энергию, могут помочь поддержать этот процесс, поскольку он, как правило, является дорогостоящим и длительным, говорит Парех. Хотя эти существующие реакторы предоставляют Big Tech определенную возможность приобретать атомную энергию сейчас, лишь немногие из них находятся в достаточно хорошем состоянии, чтобы их можно было продлить или вновь открыть. В США 24 реактора имеют лицензии, срок действия которых истечет до 2035 года, что составляет примерно четверть от числа действующих в настоящее время. В дополнение к Three Mile Island, по словам Уайта, потенциально можно было бы вновь открыть несколько станций. Атомная электростанция Palisades в Мичигане получила гарантию по кредиту в размере 1,52 миллиарда долларов от Министерства энергетики США на возобновление работы, а владелец энергетического центра Дуэйна Арнольда в Айове подал запрос регулирующим органам, который может положить начало процессу возобновления работы. На некоторых площадках есть реакторы, которые можно было бы модернизировать для производства большей мощности без строительства новой инфраструктуры, добавив в общей сложности от двух до восьми гигаватт, согласно недавнему отчету Министерства энергетики. Это могл

Растущий спрос на энергию для дата-центров

Современным дата-центрам требуется огромное количество энергии. Если раньше речь шла об обеспечении энергией нескольких средних дата-центров, то сегодня отдельные проекты предъявляют гораздо более высокие требования. Например, компания OpenAI предполагает, что для ее нужд потребуются дата-центры общей мощностью не менее пяти гигаватт.

Для удовлетворения этого растущего спроса на электроэнергию потребуется значительное расширение генерирующих мощностей. Это потребует строительства новых реакторов, вне зависимости от того, будут ли они использовать существующие технологии или проекты следующего поколения. Однако, по мнению экспертов, значительное расширение мощностей не произойдет раньше начала 2030-х годов.

Решения, принимаемые сегодня в ответ на этот энергетический бум, будут иметь долгосрочные последствия. Большинство электростанций способны работать десятилетиями, поэтому энергетическая инфраструктура, созданная сейчас, останется в эксплуатации до 2040 года и далее. Вопрос в том, какие источники энергии будут преобладать: атомная энергетика, ископаемое топливо или другие, более экологичные варианты.

Необходимость разнообразия источников энергии

Маловероятно, что какая-либо отдельная технология, включая атомную энергетику, станет универсальным решением. Для удовлетворения как энергетических потребностей, так и климатических целей потребуется комплексный подход. Необходимо использовать все доступные ресурсы, включая энергию ветра и солнца, системы накопления энергии, геотермальную энергию и, конечно же, атомную энергию.

Важность каждого источника энергии сложно переоценить. Только диверсифицированный подход позволит обеспечить стабильное и экологически чистое энергоснабжение для растущих потребностей современной экономики.

Преимущества и недостатки различных источников

Каждый источник энергии имеет свои преимущества и недостатки. Например, возобновляемые источники, такие как солнечная и ветровая энергия, экологически чистые, но их производство зависит от погодных условий. Атомная энергетика обеспечивает стабильную и мощную генерацию, но требует решения вопросов безопасности и утилизации отходов. Ископаемое топливо остается доступным и относительно дешевым, но оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

Поэтому, при выборе источников энергии, необходимо учитывать множество факторов, включая стоимость, доступность, экологичность и надежность. Важно найти баланс между различными вариантами, чтобы обеспечить устойчивое и безопасное энергоснабжение в долгосрочной перспективе.

Проблемы и решения в энергетике

Переход к более устойчивой энергетической системе сопряжен с рядом проблем. Необходимо модернизировать существующую инфраструктуру, разрабатывать новые технологии и привлекать инвестиции. Кроме того, важно учитывать социальные и экономические последствия изменений в энергетическом секторе.

Для решения этих проблем необходимо сотрудничество между правительствами, бизнесом и научными организациями. Только совместными усилиями можно создать энергетическую систему, которая будет соответствовать потребностям современного общества и не наносить ущерба окружающей среде.

Инновационные подходы

Помимо традиционных источников энергии, существуют и инновационные подходы, которые могут сыграть важную роль в будущем. Например, разрабатываются новые типы ядерных реакторов, использующие более безопасные и эффективные технологии. Также ведется активная работа над системами накопления энергии, которые позволят сгладить колебания в производстве возобновляемых источников.

Внедрение этих инноваций потребует значительных инвестиций и поддержки со стороны государства. Однако, в долгосрочной перспективе, они могут обеспечить более устойчивое и безопасное энергоснабжение.