Microsoft приступила к тестовому использованию экобезопасного «зелёного» водорода, обеспечивающего нулевые выбросы при генерации электроэнергии. Испытания пройдут в дата-центре компании в Дублине (Ирландия) совместно с поставщиком водородных решений ESB. Топливные ячейки мощностью 250 кВт проработают в течение восьми недель.

Точно такие же ячейки проходят испытание и в дублинском ЦОД Equinix. Они рассматриваются в качестве экобезопасной замены дизель-генераторам. Проекты с Microsoft и Equinix являются частью целой серии испытаний в 2024–2025 гг. ESB рассчитывает продемонстрировать универсальность водородных технологий для различных сфер использования.

В Microsoft уверены, что первый эксперимент позволит продемонстрировать, как водородная энергетика сможет помочь декарбонизации IT-индустрии, в частности, ирландских ЦОД. Сейчас в стране фактически действует мораторий на строительство новых дата-центров в районе Дублина, поскольку ЦОД потребляют уже 21 % энергии в стране.

Источник изображения: Microsoft

В Microsoft давно экспериментируют с водородными топливными элементами для ЦОД. В начале 2024 года компания заявила, что совместный проект с Caterpillar в Вайоминге (США) позволил небольшому ЦОД успешно проработать 48 часов на одних только водородных элементах.

Руководство ESB тоже уверено, что «зелёный» водород будет играть важную роль в экобезопасной энергосистеме будущего, а совместный проект с Microsoft продемонстрирует потенциал технологии для дата-центров. Впрочем, в 2023 году Microsoft добилась разрешения на строительство газовой электростанции мощностью 170 МВт в дублинском кампусе. Тогда она заявила, что та будет применяться только для резервного электроснабжения объекта.

Министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм (Jennifer Granholm) дала понять, что не против того, чтобы технологические компании получали иностранные инвестиции на строительство ИИ ЦОД в США, что потенциально может стать ключевым голосом в поддержку инициатив гендиректора OpenAI Сэма Альтмана (Sam Altman) по привлечению зарубежных инвесторов для реализации дорогостоящих инфраструктурных проектов, пишет Bloomberg.

«Деньги — это экологично», — заявила Грэнхолм на конференции, проводившейся в четверг организацией Special Competitive Studies Project (SCSP, Специальный проект по конкурентным исследованиям), в ответ на вопрос о том, волнует ли правительство США, откуда поступает капитал. «Пока есть какие-то границы, я думаю, это нормально», — добавила она, подчеркнув, что любые соглашения о финансировании должны учитывать, какой доступ иностранные инвесторы будут иметь к интеллектуальной собственности, и гарантировать, что ЦОД будут построены в США.

В этом месяце Грэнхолм посетила круглый стол в Белом доме с участием Альтмана и других топ-менеджеров крупных игроков на рынке ИИ. Сэм Альтман прилагает значительные усилия, чтобы привлечь миллиардные суммы от инвесторов с Ближнего Востока и других регионов для расширения физической инфраструктуры, необходимой для поддержки будущего развития ИИ. Он также встречался с официальными лицами правительства США, чтобы заручиться их поддержкой.

Источник изображения: PiggyBank / Unsplash

Альтман и его команда намерены начать реализацию своего плана с привлечения инвестиций в США, который пойдут на строительство ЦОД, увеличение энергетических мощностей и расширение производства полупроводников.

После мероприятия в Белом доме компания OpenAI поделилась с правительством документом, в котором излагаются экономические и иные преимущества строительства крупных ЦОД в различных штатах США. По мнению Альтмана, это вопрос национальной безопасности. Руководители энергетических компаний заявили, что обеспечение электроэнергией таких ЦОД, каждый из которых будет потреблять такие же объёмы, как целый город, будет сложной задачей.

В ходе конференции Грэнхолм сказала, что Министерство энергетики США тесно сотрудничает с крупными ИИ-компаниями с тем, чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию со стороны ЦОД и создать «консьерж-сервис», который обеспечит им необходимую поддержку.

Стартап EdgeCloudLink (ECL), разрабатывающий автономные модульные ЦОД с питанием от водорода, возводимые методом 3D-печати, заявил о намерении построить за $8 млрд ИИ ЦОД TerraSite-TX1 ёмкостью 1 ГВт к востоку от Хьюстона (Техас). В перспективе кампус может вырасти и до 2 ГВт, но пока планируется к лету 2025 года ввести в эксплуатацию 50 МВт, что обойдётся в $450 млн. Первым клиентом станет оператор ИИ-облака Lambda Labs.

Источник изображений: EdgeCloudLink

К ЦОД будут вести три ветки газопровода, по которым и будет поставляться водород для питания кампуса. Как уточняет, DataCenter Dynamics, энергия будет обходиться в $0,08–$0,12/кВт·ч. В Lambda уверены, что новая «зелёная» инфраструктура обеспечит исследователей и разработчиков существенными вычислительными ресурсами, при этом проект позволяет снизить нагрузку ИИ-технологий на окружающую среду.

В компании неоднократно подчёркивали нулевой выброс своих ЦОД. Правда, это не касается всей цепочки поставок, поскольку новый ЦОД будет питаться от водорода, полученного методом паровой конверсии, который сопровождается выбросами углекислоты. Ожидается, что в 2025 году половина поставок будет приходиться именно на такой «серый» водород, а вторая половина — на «голубой», который тоже получается в результате паровой конверсии метана, но при этом CO₂ в процессе захватывается и сохраняется. Годом позже компания намерена перейти к соотношению 80/20 «голубого» и «зелёного» водорода, последний добывается с помощью возобновляемой энергии.

Как заявляют в ECL, пока другие говорят о создании водородных дата-центров без подключения к магистральным электросетям через 5–20 лет, только ECL готова реализовать проект в кратчайшие сроки, в том числе благодаря использованию 3D-печати для строительства объектов — на возведение, оснащение и ввод в эксплуатацию уходит менее одного года.

Первый модульный ЦОД компании ёмкостью 1 МВт был запущен в мае 2024 года на небольшой площадке в Маунтин-Вью (Калифорния). Теперь ECL ищет средства для финансирования всего $8-млрд проекта, а не только первого этапа. Ранее в этом году она уже привлекла несколько миллионов долларов инвестиций.

Растущий спрос на электроэнергию для ИИ ЦОД вынуждает операторов расширять свои безуглеродные энергетические проекты и развивать системы СЖО. Однако не всегда и везде это удаётся. По данным DigiTimes, лидеры индустрии ЦОД подчёркивают важность бесперебойного электроснабжения для создания новых дата-центров на Тайване.

По данным доклада 2023 National Power Supply and Demand местного министерства экономики, спрос на электричество для ИИ-проектов на Тайване, вероятно, вырастет с 240 МВт в 2023 году до 2240 МВт к 2028 году. Основное энергопотребление ЦОД приходится на серверы и системы охлаждения. Отраслевые эксперты заявляют, что стабильность энергоснабжения стала главным приоритетом при выборе местоположения ЦОД. На ранних стадия планирования проекты обязательно необходимо представлять на согласование местному оператору Taipower.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

Для охлаждения серверов пока применяются преимущественно воздушные системы. Чтобы повысить их эффективность, многие ведущие компании переходят на СЖО, в том числе иммерсионное охлаждение, значительно снижая PUE. По данным DigiTimes Research, около 80 % энергопотребления ЦОД приходится на обеспечение работы серверов и охлаждение. В последнее время власти многих стран предъявляют жёсткие требования к новым ЦОД, PUE которых не должен быть выше 1,4.

Помимо обеспечения стабильного электроснабжения, операторы ЦОД также уделяют особое внимание использованию возобновляемой энергии. Тайваньская энергетическая политика пока предусматривает «безъядерный» энергопереход с агрессивным внедрением «зелёной» энергетики. С учётом наплыва иностранных компаний, желающих построить ЦОД на острове, обеспечение доступа к «зелёному» электричеству стало приоритетом.

IT-гиганты вроде AWS, Microsoft и Google активно рассматривают на Тайване переход на углеродно-нейтральные источники питания, включая АЭС. Энергокомпании действительно отмечают рост спроса со стороны операторов ЦОД на «зелёную» энергию. Впрочем, пока в основном ведутся лишь предварительные обсуждения, а поставщики не уверены, стоит ли поставлять энергию такого типа исключительно дата-центрам.

В Сети появилась информация о том, что глава OpenAI Сэм Альтман (Sam Altman) пытается убедить президента США Джо Байдена (Joe Biden) в необходимости строительства большой сети ИИ ЦОД. Bloomberg сообщает, что каждый из этих дата-центров будет потреблять до 5 ГВт, как планируемый ЦОД Stargate. Предполагается, что такое строительство необходимо для обеспечения национальной безопасности США.

Предложение, изложенное в документе, попавшем в руки журналистам Bloomberg, подчёркивает достоинства строительства нескольких таких ЦОД на территории Соединённых Штатов. Информация появилась спустя всего несколько недель после того, как Альтман и другие лидеры технологической отрасли посетили Белый Дом для обсуждения вопросов развития ИИ-технологий и инфраструктуры.

Журналисты цитируют представителей Constellation Energy, сообщивших, что Альтман может планировать возведение 5–7 подобных мегацентров, но пока готов начать с одного. Впрочем, строительство даже единственного объекта будет весьма сложной задачей, поскольку каждый ЦОД на 5 ГВт потребует, по-видимому, подключения к АЭС или крупным ГЭС. В результате в США придётся реализовать гигантские энергопроекты.

Источник изображения: Glenov Brankovic/unsplash.com

Так, ГЭС Grand Coulee в штате Вашингтон имеет мощность 6,8 ГВт, а атомные электростанции в Джорджии (Alvin W. Vogtle) и Аризоне (Palo Verde) обеспечивают 4,6 и 3,9 ГВт соответственно. Согласно докладу CBRE, вышедшему в конце прошлого месяца, уже отмечается нехватка энергии, препятствующая своевременному вводу объектов в эксплуатацию. При этом Министерство энергетики США действительно рассматривает массовый ввод в строй новых реакторов на старых угольных и атомных электростанциях.

С учётом высокого спроса, облачные провайдеры уже принимают экстренные меры для обеспечения своих объектов энергией. Microsoft заключила PPA на 20 лет с Constellation Energy для возвращения в строй 837-МВт реактора АЭС Three Mile Island. Ранее в этом году AWS заключила соглашение с Talen Energy, владеющей и управляющей АЭС Susquehanna. Amazon приобрела у компании ЦОД Cumulus за $650 млн, получив доступ к 960 МВт, а Oracle планирует ЦОД на малых модульных реакторах (SMR). Сам Альтман поддерживает стартапы в области ядерной (Oklo), термоядерной (Helion) и солнечной (Exowatt) энергетики.

В любом случае останется проблема получения огромного количества ускорителей для дата-центров. Если средний показатель PUE будет на уровне 1.1, то объект на 5 ГВт будет поддерживать до 35 тыс. суперускорителей NVIDIA Blackwell NVL72 или приблизительно 2,5 млн чипов Blackwell. Для сравнения, в 2023 году, по данным Uptime Institute, NVIDIA поставил всего около 600 тыс. ускорителей H100, а в этом вероятны поставки 1,5–2 млн ускорителей. При этом далеко не факт, что TSMC сможет справиться с выполнением заказа NVIDIA, особенно с учётом ограничений технологий упаковки CoWoS.

Конечно, Альтман часто выдвигал полуфантастические идеи. Ранее в этом году сообщалось, что он предложил проект сети производств чипов на $7 трлн для удовлетворения аппетитов своего бизнеса. Впрочем, выступая на мероприятии Foundry компании Intel в феврале он напомнил, что не всё, что написано в интернет — правда. Другими словами, план Альтмана, который он пытается продвигать в администрации, возможно, лишь попытка заставить правительство задуматься о долгосрочных инвестициях в ИИ.

Старые угольные и атомные электростанции США могут предоставить место для новых атомных реакторов на 190 площадках, пишет Datacenter Dynamics со ссылкой на исследование Министерства энергетики США (DoE). Теоретически это позволит увеличить генерацию на 269 ГВт при использовании 600-МВт реакторов. При проведении исследования оценивались различные характеристики площадок, в том числе готовность инфраструктуры, близость к населённым пунктам и потенциальные риски вроде наводнений и землетрясений.

Впервые соответствующие данные появились в докладе «Оценка площадок атомных и угольных электростанций для создания новых атомных мощностей» (The Evaluation of Nuclear Power Plant and Coal Power Plant Sites for New Nuclear Capacity), подготовленном для Министерства энергетики США. Сообщается, что 145 угольных электростанций признаны пригодными для потенциального размещения реакторов суммарной мощностью 128–174 ГВт, а действующие или недавно закрытые АЭС могут обеспечить ещё 95 ГВт.

Из подходящих угольных электростанций 27 недавно остановлены, но в DoE полагают, что их можно оснастить 45 передовыми реакторами. Также приняты во внимание 33 действующих, но готовящихся к остановке к 2040 году электростанции, и ещё 85 площадок, для которых даты вывода из эксплуатации пока не определены. На территории первых можно разместить 72 передовых реактора, последних — до 173 реакторов.

Источник изображения: Nicolas HIPPERT / Unsplash

Также рассматривается использование 20 АЭС, которые отказались от расширения мощностей или пока не получили разрешения на это. Они могли бы получить 31 крупный легководный (суммарно 37,9 ГВт), а 18 из 20 станций потенциально могут вместить 72 малых реактора (суммарно 43,2 ГВт). Из оставшихся 34 атомных электростанций 17 можно дополнить легководными реакторами общей мощностью 21,2 ГВт, а 23 могут разместить 79 малых передовых реакторов на 47,4 ГВт.

Стоит отметить, что сегодня нагрузка на американские электросети весьма велика, потребление энергии дата-центрами и другой цифровой инфраструктурой требует дополнительных мощностей. Только ЦОД, согласно январскому докладу Newmark, к концу десятилетия будут требовать 35 ГВт. В мае 2024 года Министерство энергетики анонсировало планы организовать десять «коридоров передачи энергии в национальных интересах» для того, чтобы помочь расширить национальную сеть в зонах, где срочно требуются дополнительные энергомощности.

В сентябре американские власти создали своеобразный «спецназ» — команду Task Force on AI Datacenter Infrastructure, которая должна упростить поиск источников энергии и получение разрешений на их строительство в США. В том числе предполагалось содействие Министерства энергетики в перепрофилировании закрытых угольных электростанций при сотрудничестве со строителями ЦОД. В августе министерство представила информацию о ресурсах и льготах для рынка ЦОД. Также планируется встречаться на регулярной основе со строителями дата-центров, поставщиками решений для «зелёной» энергетики, операторами электросетей и другими заинтересованными сторонами для развития инновационных решений.

Источник изображения: Lukáš Lehotský / Unsplash

Некоторые гиперскейлеры изучают возможность использования атомной энергии в своих проектах и уже заключили соответствующие соглашения с партнёрами. Только за последние несколько недель Microsoft анонсировала планы на 100 % использовать энергию АЭС для питания ЦОД, AWS ищет главного инженера по атомным проектам, а Oracle сообщила, что планировала гигаваттный ЦОД на базе малых модульных реакторов (SMR). Google также подняла вопрос о потенциальных перспективах SMR для индустрии ЦОД.

Пока что операторы ЦОД и энергетики рассматривают возможность отложить закрытие или разрешить строительство новых электростанций на ископаемом топливе. Кроме того, растёт интерес к поставкам природного газа — это один из самых простых и доступных способов организовать генерацию энергии непосредственно на территории кампуса. Аналогичные проекты реализуются и в Европе.

Швейцарский застройщик ERNE Gruppe совместно с FlexBase Group объявили о совместной реализации стратегического проекта по созданию гигантского аккумуляторного хранилища FlexBase Technology Center мощностью более 500 МВт. Ёмкость его не уточняется, но сообщается, что оно станет одним из крупнейших если не в мире, то в Европе. Как сообщается в материалах FlexBase, при нём введут в эксплуатацию и ЦОД, предназначенный для ИИ-вычислений.

По имеющимся данным объект разместится на площади 20 тыс. м² в Лауфенбурге в кантоне Аргау (Laufenburg, Aargau) — для реализации проекта перестроят уже имеющееся здание, ранее принадлежавшее Swissgrid, а новое здание напротив старого станет ядром технологического центра. Штаб-квартира Swissgrid переехала из Лауфенбурга в Аргау (адм. центр кантона) в 2018 году, перенеся на новое место всю IT-инфраструктуру и построив два новых ЦОД.

Источник изображения: ERNE Gruppe

Начало строительства запланировано на весну 2025 года. Общая площадь ЦОД составит 600 м², он получит систему жидкостного охлаждения и 8 тыс. м² солнечных панелей. Тепло дата-центра будет передаваться местной сети теплоснабжения. Предполагается, что новый проект позволит создать сотни рабочих мест в Лауфенбурге. В энергохранилище будут использоваться проточные редокс-аккумуляторы, считающиеся более эффективными и безопасными, чем традиционные решения. Проекты строительства энергохранилищ активно реализуются и в других странах Европы, но обычно их мощность несопоставима с предлагаемым в Швейцарии вариантом.

Глава Alphabet и Google Сундар Пичаи (Sundar Pichai) подтвердил, что компания проектирует ЦОД, потребляющие более 1 ГВт. По данным Datacenter Dynamics и других источников, возможным источником энергии для ЦОД, по мнению, Пичаи могут стать малые модульные реакторы (SMR).

Впрочем, сам бизнесмен, выступая в питтсбургском кампусе Университета Карнеги-Меллона не сообщал, планирует ли компания применять какие-либо SMR. При этом он упомянул, что Google была одной из первых компаний, поставивших цель добиться круглосуточного обеспечения ЦОД «зелёной» энергией к 2030 году. По его словам, это было до бума ИИ и теперь IT-гигант работает над гораздо более крупными дата-центрами.

По его словам, ещё два года назад нельзя было даже представить, что такие проекты вообще будут рассматриваться. В краткосрочной перспективе это может вызвать целый ряд трудностей. При этом Пичаи так и не сказал, означают ли грядущие изменения, что компания не сможет достигнуть своей цели к 2030 году. Ранее уже сообщалось, что многим гиперскейлерам вряд ли удастся добиться обещанных результатов.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

В марте сообщалось, что Google формирует команду для разработки новой «безуглеродной» стратегии в свете стремительного роста спроса на электричество. Теперь Пичаи подчеркнул, что в средне- и долгосрочной перспективе это не будет проблемой, поскольку планируются крупные капиталовложения в новые «зелёные» источники. Также он сослался на проект Google в Неваде, где компания получает энергию из геотермальных источников.

По его словам, большие средства направляются в разработку и строительство малых модульных реакторов. Как заявил Пичаи, глядя на поток капиталов и инноваций, используемых для создания новой энергетики, он сохраняет оптимистичный настрой в отношении перспектив энергоснабжения.

Комментарии Пичаи сделаны на фоне крупных «атомных» анонсов. Основатель Oracle Ларри Эллисон (Larry Ellison) заявил, что компания намерена построить кампус ЦОД на 1 ГВт с тремя SMR. Microsoft «оживит» АЭС Three Mile Island, она будет использоваться исключительно для питания дата-центров компании. Наконец, на прошлой неделе появилась информация о том, что AWS нанимает главного инженера для команды, которая займётся SMR и другими проектами в области атомной энергетики.

Немецкий стартап Reverion привлёк $62 млн в раунде финансирования серии A, передаёт Datacenter Dynamics. Reverion разрабатывает контейнерные микроэлектростанции с «отрицательным» углеродным выбросом и потратит полученные средства на запуск серийного производства своих продуктов. По словам компании, у неё уже есть предварительные заказы на более чем $100 млн.

В ходе раунда A компания получила больше предложений, чем планировала. В том числе получены средства т.н. неразбавляющего финансирования, не влекущего уменьшения доли существующих инвесторов. Раунд возглавила Energy Impact Partners (EIP) при участии Honda и European Innovation Council Fund (EIC Fund). Также к ним присоединились и действующие инвесторы — Extantia Capital, UVC Partners, Green Generation Fund, Doral Energy-Tech Ventures и Possible Ventures.

Reverion — детище Мюнхенского технического университета, превратившееся в самостоятельную бизнес-единицу в 2022 году. Заявляется, что его электростанции на твердооксидных топливных ячейках, работающих на биогазе, обеспечивают эффективность генерации энергии до 80 %. Это заметно лучше, чем у традиционных модулей. При этом при наличии избытка энергии в сети, например, от солнечных и ветряных источников, электростанция Reverion переключается на электролиз и сама производит «зелёный» водород или метан, которые сохраняются на будущее.

Источник изображения: Reverion

Биогаз подаётся в систему, после чего из него устраняется сероводород и другие примеси. Газ предварительно нагревается и подаётся в топливную ячейку, где он окисляется для получения электроэнергии. Станция в стандартном 20-футовом контейнере обеспечивает до 100 кВт, а в 40-футовом — до 500 кВт. Параллельно она способна захватывать CO₂, выделившийся в ходе генерации энергии.

В Reverion заявляют, что фермеры с электростанциями на биогазе страдают от ужесточившихся требований регуляторов и ограничений, связанных с традиционными технологиями. Именно для этого сегмента рынка компания и предлагает свои решения. Некоторые эксперты предполагают, что компания способна стать лидером в своём сегменте не только в Европе, но и в мировых масштабах.

Впрочем, у неё уже имеется немало конкурентов. Только в США Министерство энергетики выделило $750 млн на расширение производства водородных ячеек и электролизеров. Внедряют или намерены внедрять топливные элементы на газе многие операторы ЦОД, а некоторые компании вроде Plug Power уже занимаются их разработкой и изготовлением.

После приобретения у Talen Energy Corporation кампуса ЦОД у АЭС Susquehanna в Пенсильвании (США) компания Amazon Web Services (AWS) разместила на сайте вакансию главного инженера-атомщика, который будет отвечать за развитие малых модульных реакторов и налаживание отношения с традиционными АЭС, пишет DatacenterDynamics (DCD).

Претендент на эту должность должен иметь опыт проектирования и эксплуатации как АЭС для коммунальных нужд, так и малых модульных реакторов (SMR). Указано, что он будет разрабатывать «внутренние и внешние стратегические планы по ядерным продуктам и топливу» для дата-центров AWS. Также претендент должен уметь проводить комплексную проверку «конкретных энергетических проектов».

В его обязанности будет входить выстраивание отношений с Министерством энергетики США и регулирующими органами, а также работа с внешними партнёрами в рамках проектирования «эксплуатационно эффективных и безопасных модульных атомных электростанций» для поддержки растущих потребностей в энергии. В связи с ростом потребности в электроэнергии для ИИ ЦОД, AWS и другие облачные провайдеры обратились к сектору атомной энергетики.

Источник: Talen Energy

Как стало известно на днях, Microsoft заключила с крупнейшим оператором АЭС в США Constellation Energy 20-летний контракт на поставку электроэнергии (PPA) с АЭС Three Mile Island в Пенсильвании, которую вновь введут в эксплуатацию, а также сформировала целую команду по работе над атомной энергетикой и наняла целый ряд квалифицированных специалистов. По неофициальным данным, Microsoft будет платить за энергию порядка $800 млн/год. При этом начальные затраты только на восстановление работоспособности Three Mile Island составят $1,6 млрд.

В апреле этого года Equinix подписала 20-летнее PPA-соглашение на поставку 500 МВт от модульных реакторов Oklo с возможностью его продления в дальнейшем. Спустя два месяца Wyoming Hyperscale (теперь Prometheus Hyperscale) подписала с Oklo PPA на 100 МВт. Кроме того, в этом месяце Oracle сообщила, что построит в США 1-ГВт кампус ЦОД с питанием от трёх малых модульных реакторов (SMR).