Потребность американской цифровой индустрии в энергии к 2026 году вырастет вдвое, подсчитали в Министерстве энергетики США. Чтобы решить проблему дефицита мощностей, Amazon, Google и Microsoft решили инвестировать в атомные технологии. Так компании рассчитывают получить доступ к почти неограниченной энергии, которая не будет угрожать климату. Разбираемся, почему корпорации после десятков лет вложений в солнечные и ветряные станции видят спасение в «старом» атоме и причем тут искусственный интеллект
Как цифровые гиганты провалили климатические цели
До последнего времени технологические компании легко давали обещания по снижению эмиссии углекислого газа и достижению углеродной нейтральности, когда объем выбросов СО2 соответствует объему их поглощения. Так Alphabet Inc., материнская компания Google, с 2007 года вкладывала деньги в проекты по поглощению углекислого газа из атмосферы в надежде компенсировать выбросы СО2 от своей деятельности. Но в 2024 году она прекратила подобную практику. Причина — быстрое увеличение количества центров обработки данных, которые обеспечивают работу искусственного интеллекта (ИИ). Выбросы парниковых газов Alphabet Inc. за последние пять лет не то что не сократились, а наоборот — выросли почти на 50%. В итоге Alphabet меняет планы: пытается изменить источники энергии для своих дата-центров.
Не лучше ситуация у Microsoft, причина та же. Из-за дата-центров для ИИ выбросы СО2 корпорации в 2023 году выросли на 29% с 2020 года. Компания заявила, что теперь ей будет крайне сложно стать углеродно нейтральной через семь лет, как планировалось.
Amazon выглядит в этом вопросе лучше конкурентов. Благодаря значительным инвестициям в возобновляемые источники энергии, компания смогла сократить выбросы углекислого газа в 2023 году на 3%. Однако эмиссия СО2 Amazon все еще почти на 20 млн т выше, чем пять лет назад, поэтому результаты в отчете можно назвать впечатляющими, но в масштабах планеты этого недостаточно.
Получается, что два десятка лет вложений в солнечные и ветряные станции не принесли IT-гигантам необходимого результата в снижении выбросов СО2, а с внедрением ИИ и вовсе разочаровали цифровую индустрию: компании не могут быстро нарастить зеленые мощности. Работа ИИ потребует на 160% больше энергии, чем используется сегодня. Для одного запроса чата GPT ее нужно в 10 раз больше, чем для аналогичного действия в Google-поиске, говорится в отчете Goldman Sachs. Согласно другому исследованию, к 2026 году потребление электроэнергии дата-центрами в США удвоится.
Обеспечить энергией рост потребности в мощностях с помощью прежних подходов компании не рассчитывают.
Почему АЭС больше никого не пугает
После череды разрушительных аварий на АЭС, самыми громкими из которых стали катастрофа на советской Чернобыльской станции в 1986 году и авария на японской Фукусиме I в 2011 году, инвестиции в строительство новых атомных объектов сократились. Казалось, что расцвет атомной энергетики, пришедшийся на 60–70-е годы прошлого века, позади.
По мнению директора по исследованиям некоммерческого аналитического центра Nuclear Innovation Alliance Патрика Уайта, АЭС вытеснили из бизнеса рекордно низкие цены на природный газ и появление в сети относительно дешевых, субсидируемых возобновляемых источников энергии. Но дело было не только в этом.
Строительство атомных станций занимало более 10 лет. Кроме того, не была решена проблема утилизации отработанного ядерного топлива. На сегодня существует единственный метод избавления от радиоактивных отходов — захоронение. Чаще всего могильники расположены под землей и представляют собой сложные инженерные сооружения стоимостью в миллионы долларов, способные простоять тысячи лет до естественной деактивации содержимого. Однако большая часть отработанного топлива АЭС в мире находится не в таких надежных хранилищах, а на временных площадках размещения.
Отношение к атомной энергетике изменило глобальное потепление, которое происходит из-за выбросов парниковых газов в атмосферу от сжигания угля, нефти и газа. Работа АЭС проблем для климата не создает, что, похоже, важнее, чем потенциальные утечки ядерных отходов из не слишком надежных хранилищ.
Изменились и экономические обстоятельства в энергетике: использовать традиционное топливо становится все дороже. Государства вводят платежи за выбросы парниковых газов для компаний, заставляют их переходить на чистую энергию или вкладывать деньги в дорогие климатические проекты, в том числе технологии улавливания СО2 из атмосферы. В такой ситуации АЭС уже не кажется слишком дорогими по сравнению даже с угольными ТЭЦ.
Между тем, к 2030 году цена 1 мВт·ч атомной энергии составит от $141 до $233, а для небольших модульных реакторов — от $230 до $382. В расчет входит и строительство «вечных» хранилищ для отходов. Для сравнения: электроэнергия от комплексов солнечных и ветряных станций обойдется от $73 до $128 за мВт·ч.
Но несмотря на более низкую стоимость возобновляемой энергетики, цифровые гиганты сделали ставку на атом. Главный мотив — необходимость стабильного энергоснабжения дата-центров. По мнению создателя Microsoft и активного популяризатора АЭС Билла Гейтса, «атомная энергия — единственный безуглеродный источник энергии, который может надежно поставлять электроэнергию днем и ночью, в любое время года, практически в любую точку Земли, и который доказал свою эффективность в больших масштабах». А старший директор по вопросам энергетики и климата в Google Майкл Террелл считает, что только «атом раскроет весь потенциал искусственного интеллекта».
Против такой точки зрения возражают сторонники солнечных и ветряных станций. «Энергетическая система, полностью основанная на возобновляемых источниках, функционирует даже в периоды слабого ветра и ночью. Она также способна обеспечить компании необходимыми мощностями», — утверждают аналитики объединения некоммерческих организаций Climate action network.
Однако главную роль в решении корпораций вкладывать в атомную энергию мог сыграть новый американский закон —Advanced Act, подписанный летом 2024 года. Документ дает налоговые льготы и государственные субсидии проектам в области ядерных технологий. В заявлении министра энергетики США Дженнифер Грэнхолм говорится, что «возрождение американского атомного сектора — это ключ к увеличению количества безуглеродной энергии в энергосистеме и удовлетворению потребностей нашей растущей экономики — от искусственного интеллекта и центров обработки данных до производства и здравоохранения».
Возможно, таким образом США пытается выиграть гонку в сфере зеленых энергетических технологий у Китая. КНР в настоящее время — лидер в производстве оборудования для солнечных и ветряных станций, но шанс «догнать и перегнать» китайцев у американцев может быть именно в атомной сфере.
В какой атомный проект вложит деньги Microsoft
В сентябре Microsoft заключил сделку с компанией Constellation Energy по восстановлению работы атомной станции Three Mile Island в штате Пенсильвания, которая печально известна самой крупной аварией на АЭС в США. В 1979 году через несколько месяцев после начала работы один из реакторов начал плавиться, что привело к выбросу радиоактивных веществ в окружающую среду. Проблемную установку остановили, но второй реактор функционировал до 2019 года и был закрыт «по экономическим соображениям».
Именно его и собирается восстанавливать Microsoft. Если проект получит необходимые согласования властей, реактор заработает уже в 2028 году. Тогда Microsoft получит для своих дата-центров 837 мВт энергии, которой можно обеспечить средних размеров город в 800 000 домов.
Менять общественное мнение в отношении Three Mile Island партнеры собрались с помощью ребрендинга. Новую АЭС назовут Crane Clean Energy Center (в честь бывшего CEO компании Криса Крейна).
Google и Amazon инвестировали в мини-реакторы
Small Nuclear Reactors (SMRs), малые ядерные реакторы, способны генерировать энергию от 20 мВт до максимального показателя в 300 мВт, что второе меньше, чем мощность крупной АЭС. Однако небольшие установки позволяют построить объект нужной мощности быстро. При этом компоненты блоков достаточно малы, чтобы запустить их массовое производство. Каждая электростанция может начинаться с одного или нескольких реакторов, а со временем к ним будут добавляться новые. Эта технология может быть дешевле, чем крупные ядерные реакторы, которые США строили с 1950-х годов.
В октябре 2024 года Google объявил о «первой в мире» сделке по покупке энергии у парка мини-ядерных реакторов, которые разрабатывает калифорнийская компания Kairos Power. Первый объект заработает уже в 2030 году.
Amazon заявила, что инвестирует в разработку малых модульных реакторов от компаний X-Energy и Dominion Energy. Microsoft сделок с SMRs не заключала, зато ее соучредитель Билл Гейтс вложил более $1 млрд в стартап TerraPower. Компания работает над созданием небольших реакторов в партнерстве с фирмой Уоррена Баффета PacifiCorp.
О цене сделок SMRs мало что известно. По мнению экспертов, стоимость малого модульного реактора составляет около $1 млрд. «В один прекрасный день их можно будет разместить рядом с центрами обработки данных», — объясняет управляющий директор S&P Global Ratings в интервью The New York Times Анеш Прабху.
Пока, правда, американских реакторов SMRs не существует. Скотт Бернелл, представитель Комиссии по ядерному регулированию США, заявил, что «никаких конкретных сведений» о планируемых реакторах SMRs регулятору пока не представлено.
Такая же нерешенная проблема касается отработанного ядерного топлива. На сегодняшний день, по данным Министерства энергетики США, большая часть отработанного топлива находится на временных хранилищах на более чем 70 объектах в 35 штатах. Так будет продолжаться, пока Конгресс не определится с решением по утилизации отработанного топлива: строить ли вечное хранилище или будет открыта технология по безопасной переработке ядерных отходов. Возможно, бизнес ускорит работу властей, а может быть, инвестиции в АЭС постигнет судьба вложений в возобновляемую энергетику: корпорации разочаруются в результате.