Обычно земля рядом с атомными электростанциями считается далеко не самым востребованным активом, но в последнее время ситуация начала стремительно меняться. По данным The Register, на фоне бума ИИ-технологий ей заинтересовались операторы дата-центров, желающие обеспечить свои новые объекты стабильными поставками энергии.

Все ЦОД потребляют довольно много электричества, но по мере развития чрезвычайно ресурсоёмких систем генеративного ИИ атомная энергетика для ЦОД стала особенно востребованной среди гиперскейлеров. Хотя технически атомная энергия не считается возобновляемой, она почти не даёт углеродных выбросов и поставляется бесперебойно.

Источник изображения: Ajay Pal Singh Atwal/unsplash.com

Более года стартап NE Edge борется за право построить пару ЦОД для ИИ-проектов у 2-ГВт АЭС Милстоун (Millstone Nuclear Power Plant) в Коннектикуте (США). Компания выделила $1,6 млрд на строительство коммутационной станции и дата-центров, общей площадью около 112 тыс. м². Примерно такую же сумму она потратит на серверы. Однако у компании возникли проблемы с одобрением проекта, поскольку местные жители опасаются, что его реализация негативно скажется на цене электроэнергии, поскольку объекты NE Edge, вероятно, будут потреблять 13 % всего электричества, вырабатываемого АЭС.

В компании утверждают, что прямое подключение к АЭС позволит договориться о ценах, позволяющих обеспечить жизнеспособность такого энергоёмкого объекта. Кроме того, дополнительные средства выделят расположенному рядом городу Уотерфорду. Платежи составят более $1 млрд в течение последующих 30 лет. В начале года городской совет отказал в разрешении на строительство из-за отсутствия необходимой информации, но до сих пор нет достоверных данных, в каких сведениях он нуждается.

Пока NE Energy борется за получение разрешения на строительство, прочие операторы уже реализуют собственные амбиции в этой сфере. Так, AWS приобрела «атомные» ЦОД Cumulus Data за $650 млн. Кампус расположен вблизи АЭС мощностью 2,5 ГВт на северо-востоке Пенсильвании. AWS получит до 960 МВт для питания ЦОД. Microsoft тоже активно изучает возможность использования АЭС, но делает ставку на малые модульные реакторы (SMR). В числе прочих строительство SMR для ЦОД изучают Standard Power, Green Energy Partners и Bahnhof.

Занимающийся проектами в области атомной энергетики стартап Oklo подыскивает директора, готового заняться решениями для ЦОД. Компактные реакторы, разрабатываемы Oklo, способны генерировать до 15 МВт и автономно работать более 10 лет до того, как их понадобится «перезарядить». По данным Datacenter Dynamics, потенциальный директор должен привлечь к продуктам компании корпоративных клиентов и гиперскейлеров.

В описании вакансии сообщается, что передовые АЭС Oklo обеспечат дата-центрам энергетическую независимость, которая важна для развёртывания облачных и ИИ-инфраструктур. От кандидата ожидают глубокие знания в области планирования энергоснабжения ЦОД, достаточную квалификацию для выбора площадок, организации строительства, закупок и эксплуатации ЦОД, а также опыт ведения переговоров о покупке энергии (PPA) с крупными потребителями.

Изюминка в том, что стартап поддерживает глава OpenAI Сэм Альтман (Sam Altman). Весьма вероятно, что компания, лидирующая в сфере ИИ, очень рассчитывает на подобные технологии, поскольку нынешние ЦОД для ИИ потребляют огромное количество энергии и воды.

Источник изображения: Oklo

Oklo находится в процессе обратного слияния со SPAC AltC Acquisition, что позволит выйти ей на публичные торги в июле 2024 года. При нынешней оценке бизнеса в $850 млн компания рассчитывает привлечь $500 млн. Правда, в прошлом году ВВС США отменили выделение $100 млн на один из микрореакторов Oklo. Кроме того, компания ещё не получили одобрения со стороны Комиссии по ядерному регулированию США, хотя и успешно завершила вторую фазу тестов совместно с Аргоннской национальной лабораторией.

С некоторых пор дата-центры рассматриваются компанией в качестве потенциального рынка для своих решений, а появление новой вакансии косвенно свидетельствует о том, что теперь она хотела бы привлечь клиентов в этой сфере. Индустрия ЦОД, испытывавшая недостаток электроэнергии ещё до ИИ-бума, рассматривает микрореакторы или малые модульные реакторы (SMR) в качестве потенциального решения проблемы питания.

Ранее в этом году Microsoft, также рассматривающая использование SMR для питания своих ЦОД, наняла ветеранов атомной отрасли. Amazon же пошла более традиционным путём, потратив $650 млн на покупку ЦОД, запитанного от полноценной АЭС. А в России уже более пяти лет работает дата-центр «Калининский», расположенный у одноимённой АЭС.

Google и Microsoft совместно со сталелитейным гигантом Nucor Corporation объединили усилия для инвестиций в инновационные проекты по генерации и хранению энергии. Datacenter Dynamics сообщает, что тройка партнёров будет агрегировать свои запросы на «чистую» энергию и развивать новые бизнес-модели в этой области. Правда, массовыми и доступными новые технологии, как ожидается, станут только в первой половине 2030-х гг.

Инициатива призвана ускорить развитие первых в своём роде и находящихся на ранней стадии коммерциализации проектов, включая передовые разработки в области атомной и геотермальной энергетики, а также технологии, связанные с «чистым» водородом и системами долговременного хранения энергии (LDES). Компании уже запросили информацию о подобных проектах в США. Первый раунд закупок соглашений о покупках энергии (PPA) у молодых игроков завершится приблизительно в I квартале 2025 года.

Источник изображения: Thomas Despeyroux/unsplash.com

Пока передовые технологии, связанные с «чистой» энергетикой, находятся в зоне риска из-за новизны и неясности перспектив. Являясь одними из крупнейших потребителей энергии, партнёры рассчитывают, что создавая новые коммерческие структуры и совместно пользуясь их решениями, они смогут снизить риски для коммунальных предприятий и девелоперов, рассматривающих вложения в проекты на ранней стадии развития. Партнёры будут уделять приоритетное внимание финансированию перспективных технологий, их лоббированию и формированию стимулирующих тарифных сеток при сотрудничестве с поставщиками энергии и коммунальными службами.

При оценке технологии будет рассматриваться её зрелость — она должна быть первой в своём роде и уже работающей за пределами лаборатории, но ещё не получившей широкого применения. Также претендующие на вложения стартапы должны обеспечить надёжную поставку не менее 50 МВт «чистой» энергии — либо полностью безуглеродной, либо выделяющей менее 100 г CO₂/кВт∙ч. Предпочтение отдаётся проектам американского происхождения, которые можно будет коммерциализировать к 2030 году. Наконец, решения должны выдерживать ценовую конкуренцию с существующими источниками энергии и иметь возможность масштабирования до 100+ ГВт по всему миру к 2040 году.

Соединённые Штаты активно занялись созданием инфраструктуры для выпуска водородных топливных элементов. Datacenter Dynamics сообщает, что Министерство энергетики страны выделило $750 млн на 52 проекта соответствующей тематики в 24 штатах. Предполагается, что они смогут снизить себестоимость водорода и увеличить объёмы поставок.

Проекты выделены в рамках закона, подписанного в 2021 году и предполагавшего выделение на инфраструктурные проекты $1 трлн. Как сообщают в министерстве, новый план обеспечат США рост возможности производства водородных топливных ячеек в объёме до 14 ГВт/год, а также электролизеров на 10 ГВт ежегодно — этого будет достаточно для выпуска 1,3 млн тонн чистого водорода каждый год.

Источник изображения: akitada31/pixabay.com

Средства распределят по шести направлениям: производство электролизеров, цепочка поставок для электролизеров, компоненты электролизеров, выпуск топливных ячеек, цепочка поставок для топливных ячеек, утилизация. В числе прочих получателем средства стала Plug Power, выпускающая топливные элементы. Ранее компания заявляла, что гиперскейлеры начнут внедрять водородные элементы для ЦОД в конце 2025 года. Речь, вероятно, о Google, Amazon и Microsoft.

Последняя уже внедрила водородную систему Plug Power мощностью 3 МВт в 2022 году. Ранее Microsoft заявила, что объединила усилия с Caterpillar, обеспечив питание ЦОД в течение 48 часов исключительно за счёт энергии, вырабатываемой ячейками производства Ballard Power Systems. Как Caterpillar, так и Ballard тоже стали получателями субсидий Министерства энергетики. Также деньги выделены 3M, General Motors, Nuvera и Robert Bosch.

Операторы ЦОД довольно давно присматриваются к топливным элементам, видя в них альтернативу дизельным электрогенераторам в качестве резервных источников питания. Не исключается, что такие ячейки в будущем могут стать и основными источниками питания.

Французский оператор дата-центров Data4 совместно с Университетом Париж-Сакле (University of Paris-Saclay) работает над созданием прототипа установки, позволяющей использовать «мусорное» тепло ЦОД для генерации возобновляемой энергии. По данным Computer Weekly, получать её будут не напрямую, а с соблюдением «зелёной» повестки — из выращиваемой биомассы.

В последнее время операторы нередко используют тепло ЦОД для обогрева бассейнов или теплиц и, например, разведения рыб и отопления домов. Но Data4 с партнёрами ищут альтернативу в формате «циркулярной экономики». Уже подписано соглашение о сотрудничестве, в рамках которого будут проводиться эксперименты с переработкой углекислого газа путём выращивания водорослей. Исследование показало, что захват CO₂ в этом случае может быть в 20 раз эффективнее, чем у деревьев.

Полученная биомасса будет применяться для источников «циркулярной» энергии, а также производства продуктов для различных отраслей промышленности. Новый проект, по словам организаторов, является ответом на необходимость утилизации тепла дата-центров. Прототип решения успешно функционирует, так что оператор намерен вывести его на индустриальный уровень. Проект, как ожидается, поможет улучшить продовольственную и энергетическую безопасность региона. Однако это потребует системного подхода и сотрудничества всех игроков в регионе Эссон, где действует Data4.

Источник изображения: Zach Dyson/unsplash.com

Попытки конвертировать отходы в топливо и полезные продукты предпринимаются регулярно. В декабре 2023 года появилась новость о намерении Microsoft обеспечить питание ЦОД в Сан-Хосе, используя биогаз.

Генеральный директор EQT Corp. Тоби Райс (Toby Rice) заявил, что проект газопровода Mountain Valley Pipeline, реализуемого Equitrans Midstream Corp., будет способствовать буму ИИ-технологий. Bloomberg сообщает, что EQT считается крупнейшим добытчиком природного газа в США и намерена приобрести Equitrans, ранее принадлежавшую ей же.

На юго-востоке США наблюдается стремительный рост спроса на мощности ЦОД для ИИ. При этом новый газопровод стоимостью $7,6 млрд позволит поддержать местное энергоснабжение, когда его строительство завершат во II квартале 2024 года. Газ будет поставляться из сланцевого бассейна Marcellus в Аппалачах — крупнейшем источнике топлива в Соединённых Штатах — в Вирджинию, где находится крупнейший в мире рынок ЦОД.

Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Equitrans является бывшим подразделением самой EQT, и речь фактически идёт об обратном выкупе за $5,5 млрд — это последняя из крупных сделок в индустрии нефте- и газопроводов. По данным Bloomberg, в EQT уверены, что сделка поможет стабилизировать цены, которые почти достигли трёхлетнего минимума. Ранее в EQT заявляли, что в ответ на падение цен сократят добычу. Объединённая компания сможет компенсировать растущие потребности в энергии и обеспечить более экоустойчивую генерацию электричества благодаря замене угольного топлива газом. Кроме того, увеличится экспорт на международный рынок СПГ, где цены традиционно выше, чем на национальном рынке.

Equitrans отделилась от EQT в 2018 году, а её обратный выкуп, по мнению экспертов, может свидетельствовать о том, что американский рынок ископаемого топлива, возможно, возвращается к вертикальной интеграции активов и операций, от производства до транспортировки и переработки. Сделку по покупке Equitrans, вероятно, закроют в IV квартале 2024 года. В результате акционеры EQT должны будут получить порядка 74 % акций объединённой компании.

Компания Sidewalk Infrastructure Partners (SIP), основанная Alphabet, учредила новый бизнес Verrus, который займётся строительством «экологически оптимизированных» дата-центров. Silicon Angle сообщает, что новая структура построит сеть ЦОД с резервным питанием от АКБ — для размещения ИИ-моделей и выполнения других задач.

Sidewalk появилась в 2019 году в результате развития проектов «умного города». Компания участвует в многочисленных инфраструктурных инициативах, включая программы по переработке отходов, развитию телекоммуникаций и созданию энергосистем. Имеется даже собственное дочернее предприятие по строительству дорог для автономных машин.

Дата-центры Verrus, оптимизированные для обеспечения экоустойчивости, как заявляется, станут активами находящихся поблизости сообществ, а не «постоянными и негибкими причинами истощения» локальной инфраструктуры. В ЦОД Verrus упор сделан на более аккуратно использование энергетических ресурсов. Например, учитывается тот факт, что некоторые приложения должны работать круглосуточно, а другие активны лишь периодически — разные типы нагрузок будут выполняться в отдельных секциях дата-центров.

Источник изображения: Sidewalk Infrastructure Partners (SIP)

Электропитание будет общим для всех секций, но энергия будет распределяться между ними в необходимых пропорциях. Например, если одна из секций получает больше энергии, чем ей требуется, избыток будет отправлен серверам, которым действительно не помешает питание. Наконец, обещано использование передовых технологий охлаждения, но без уточнения, о чём именно идёт речь.

Компания намерена применять программную платформу собственной разработки для управления рабочими нагрузками клиентов и расходом энергии. Такая система, как сообщается, способна минимизировать углеродные выбросы при благоприятных условиях. Вместо резервных дизель-генераторов дата-центры Verrus будут полагаться на аккумуляторы, которые будут использоваться не только во время перебоев в местной энергосети, но и когда она слишком перегружена, чтобы не создавать дополнительную нагрузку.

Строительство каждого ЦОД обойдётсч в $1 млрд. Три первых объекта Verrus планирует завершить в Аризоне, Калифорнии и Массачусетсе, заработать они должны в 2026–2027 гг. Кампусы, по слухам, уже привлекли внимание потенциальных клиентов, включая гиперскейлеров — они могут стать целевой аудиторией проекта при поиске инвестиций. Пока Sidewalk привлекла $800 млн от Alphabet, пенсионного фонда Ontario Teachers’ Pension Plan и инвестиционной компании StepStone Group LP.

Компания Google, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, ищет руководителя для разработки новой стратегии по сокращению углеродного следа и достижения нулевых выбросов. Из-за стремительного развития технологий ИИ и платформ НРС нагрузка на дата-центры резко возросла, а поэтому прежние планы в области снижения вредного воздействия на экологию требуют пересмотра.

Google рассчитывает добиться нулевого углеродного выброса при энергоснабжении своих ЦОД и офисных кампусов к 2030 году. С этой целью реализуются различные инициативы. Компания, например, использует уникальные геотермальные электростанции, внедряет новые системы охлаждения, а также разрабатывает специализированные средства перераспределения нагрузок в ЦОД.

Источник изображения: Google

Теперь Google опубликовала объявление о поиске высококвалифицированного специалиста для разработки комплексного плана по сокращению выбросов CO₂ и круглосуточному обеспечению объектов безуглеродной энергией. К соискателям предъявляются высокие требования: степень бакалавра в области компьютерных наук, математики или соответствующей технической сфере. Необходим опыт управления проектами от 8 лет и опыт работы на руководящей должности от 5 лет. Требуются также навыки взаимодействия с вычислительной инфраструктурой и платформами, включая системы ИИ и машинного обучения.

Предпочтение будет отдаваться кандидатам, имеющим опыт разработки и реализации стратегий по сокращению выбросов парниковых газов, в том числе в секторе IT. Кроме того, приветствуется наличие глубоких знаний в области стандартов сокращения выбросов. Базовый диапазон заработной платы в США для этой должности с полной занятостью составляет от $160 тыс. до $246 тыс. в год плюс бонусы, льготы и пр. Конкретная цифра определяется фактическим местом работы и дополнительными факторами, включая профессиональные навыки и опыт.

В описании вакансии говорится, что будущему руководителю предстоит взаимодействовать с разными командами внутри Google для выработки долгосрочной стратегии и определения затрат на её реализацию.

В Южной Корее готовятся создать крупный кластер ЦОД ёмкостью 1 ГВт — кампус будет построен в провинции Канвондо (Gangwon ). По данным Datacenter Dynamics, площадка расположена близ населённых пунктов Каннын и Донхэ на востоке страны и потенциально сможет вместить до 50 объектов ёмкостью 20 МВт каждый.

Это будет уже второй кампус такой ёмкости, строительство которого запланировано в Южной Корее. В прошлом году власти анонсировали создание крупного комплекса, включающего до 25 ЦОД по 45 МВт, в провинции Южная Чолла (South Jeolla). Эти дата-центры будут строиться поэтапно до 2037 года, первая фаза предусматривает возведение пяти объектов и подстанции мощностью 300 МВт к 2027 году.

Источник изображения: Daniel Bernard/unsplash.com

Как сообщают отраслевые источники, корейское Министерство торговли, промышленности и энергетики (Ministry of Trade, Industry, and Energy) поддержало проект и поможет использовать энергию, генерируемую кластером электростанций региона. В провинции находятся несколько угольных и атомных электростанций, но у них есть проблемы с транспортировкой энергии на дальние расстояния и другие ограничения.

По словам одного из источников, на восточном побережье страны имеются проблемы с малой энергоёмкостью местной инфраструктуры. Прямые продажи близлежащим ЦОД позволят электростанциям экономить около 20 % ежегодных эксплуатационных расходов. К счастью, недавно принятые законы теперь позволяют напрямую продавать энергию местным потребителям.

Правительство намерено организовать строительство ЦОД на уже существующих промышленных площадках, а также на неиспользуемой земле. Дополнительно правительство инвестирует в два ЦОД, предназначенных для поддержки разработки ИИ-чипов. Эти дата-центры будут способствовать росту новых отраслей.

Nokia предложила операторам мобильной связи новые инструменты, которые помогут не только сэкономить на энергоснабжении базовых станций, но и немного заработать за счёт их резервных аккумуляторов. Энергию АКБ можно будет отдавать в часы пиковых нагрузок в магистральные сети, заряжая батареи в моменты, когда энергосети менее загружены, а электричество дешевле. Речь идёт о функции виртуальной электростанции (Virtual Power Plant, VPP).

Впрочем, большую часть времени аккумуляторы будут работать в режиме ожидания, поскольку перебои с электричеством в современных инфраструктурных проектах случаются довольно редко. Основная задумка в том, что управление резервом позволит участвовать в спотовом рынке энергии — если цена на нём будет подниматься выше определённого уровня, ресурсы АКБ можно продавать в сеть в странах, где это разрешено, или питать базовую станцию от АКБ в те моменты, когда стоимость энергии в моменте слишком высока.

Источник изображения: Nokia

Nokia уже провела многократные испытания системы и намерена представить готовое ПО для коммерческого использования в текущем году. Впрочем, некоторые эксперты сомневаются, что идея действительно хороша, поскольку основной целью резервных АКБ является не заработок, а именно защита от перебоев питания. При активной торговле на рынке энергии есть немалый риск, что оборудование в какой-то момент вообще останется без питания. В Nokia же уверены, что её ПО обеспечит рациональный расход энергии, поскольку решение полагается на алгоритмы машинного обучения и прогнозирует спрос не электричество.

Аналогичный VPP проект уже реализуется финским оператором Elisa. Проблема в том, что далеко не все базовые станции имеют резервные АКБ в принципе, а если они и есть, то речь обычно идёт о свинцово-кислотных аккумуляторах, а не литий-ионных вариантах, лучше подходящих для подобного применения. Перевод базовых станций на литиевые батареи может окупиться лишь в течение 3–5 лет благодаря VPP, но вcё это сулит слишком малую прибыль в сравнении с заработком от основного бизнеса операторов, отмечает The Register.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

Впрочем, VPP — это лишь часть стратегии Nokia по повышению энергоэффективности мобильных сетей. Компания также представила функцию глубокого сна для базовых станций, которая отключает ненужные радиомодули при отсутствии трафика абонентов. Также компания применяет ИИ и машинное обучение для конфигурирования и оптимизации работы сети. Наконец, в арсенале Nokia есть решения с СЖО, которые также повышают энергоэффективность оборудования радиодоступа.

В целом идея интеграции АКБ, ИБП или отдельных энергохранилищ с локальными энергосетями не нова. Правда, речь обычно идёт о более крупных объектах, например, о дата-центрах. Такие проекты реализуются Google, Microsoft, Stack и др. Deutsche Telekom тоже строит хранилища общей ёмкостью 300 МВт·ч, но в данном случае они нужны скорее для запасания энергии из «зелёных» источников с нестабильной генерацией.