Новый отчёт Национальной лаборатории возобновляемой энергии США (NREL), подведомственной Министерству энергетики страны (DoE), говорит, что к 2035 году на федеральных землях можно будет развернуть проекты возобновляемой энергетики общей мощностью 51–84 ГВт. Вместе они способны обеспечить порядка 10 % поставок «чистой» энергии, необходимых США для достижения нулевого уровня выбросов, сообщает Datacenter Dynamics.

Как свидетельствует доклад, прогнозы основаны на геопространственной модели высокого разрешения, учитывающей технический потенциал и максимальный объём доступных ресурсов на федеральных землях, пригодных для развития энергетики. Для более реалистичной оценки NREL обратилась к пяти федеральным структурам, от Министерства обороны США (DoD) до Службе охраны рыбных ресурсов и диких животных (FWS).

В отчёте указывается, что федеральные земли обладают значительным потенциалом в контексте возобновляемой энергетики с общей мощностью 7,7 ТВт: 5,75 ТВт для солнечной энергии, 875 ГВт — ветряной, 130 ГВт — гидротермальной, 975 ГВт — геотермальных циркуляционных систем (ГЦС). В случае применения более строгих ограничений на размещение объектов потенциал таких земель падает до 1750 ГВт для солнечных установок, а на ветряные и вовсе останется только 70 ГВт.

Впрочем, для достижения целевых показателей, упомянутых в докладе, этого будет вполне достаточно. Всего потребуется не более 810 тыс. га — менее 0,5 % всех федеральных земель и 5 % от площади, доступной для застройки в принципе. Из них лишь около 330 тыс. га (0,2 % федеральных земель) будут подвергнуты существенному изменению.

Источник изображения: Milada Vigerova/unsplash.com

Ушедшая администрация США распорядилась выделить часть земель Министерства обороны и Министерства энергетики в аренду застройщикам, занимающимся кампусами ИИ ЦОД гигаваттной ёмкости, а также проектам, связанным с «чистой» энергетикой. Также предусматривается совершенствование сетей электропередачи, примыкающих к этим участкам. Сегодня ЦОД считаются одними из крупнейших пользователей возобновляемой энергии в США. Однако возобновляемая энергетика в стране развивается недостаточно быстро для того, чтобы обеспечить растущие потребности дата-центров.

При этом дефицит инфраструктуры для электропередачи и долгое время подключения к ним возобновляемых источников энергии ведут к тому, что операторы ЦОД стали заключать соглашения с альтернативными поставщиками энергии, использующими для генерации природный газ и ядерное топливо. Новые атомные реакторы планируется устанавливать даже на территории старых атомных и угольных электростанций.

Пятый год подряд компания Amazon становится крупнейшим покупателем возобновляемой энергии в мире, сообщает Datacenter Dynamics. В 2024 году компания подписала серию соглашений о ставших уже традиционными поставках солнечной и ветряной энергии, а также обязалась внедрять новые низкоуглеродные решения вроде малых модульных реакторов (SMR).

Как заявляют в блоге самой компании, на сегодня она поддержала более 600 проектов ветряной и солнечной энергетики. При этом 40 из них реализуются в странах с высоким уровнем использования ископаемого топлива — Австралии, Китае, Греции, Индии, Индонезии, Польше, а также Южной Африке. Кроме того, прогресс коснулся и традиционных в энергетических пристрастиях штатов вроде Луизианы и Миссисипи. По данным Amazon, приоритет отдаётся проектам в тех регионах, где экобезопасные решения могут максимально сократить выбросы и улучшить местную окружающую среду.

Так, в Индии, в основном полагающейся на ископаемое топливо, Amazon вложила средства в девять ветряных и солнечных электростанций. В апреле 2024 года AmpIn Energy Transition запустила солнечную станцию на 100 МВт, которая будет обслуживать потребности AWS в стране. В Польше Amazon будет закупать электричество у двух ветряных электростанций, находящихся в собственности Vortex Energy.

Источник изображения: Amazon

В ноябре минувшего года подписано четыре соглашения о покупке ветряной энергии в Греции. Вырабатываемая тремя проектами энергия будет передаваться в греческую электросеть, способствуя общей декарбонизации местной энергетической инфраструктуры.

В марте 2024 года подписано PPA c Iberdrola на 159 МВт, источником электричества станет британская ветряная электростанция East Anglia Three, речь идёт о 700 ГВт∙ч ежегодно. В феврале подписано ещё одно PPA с Iberdrola, источником энергии станет ветряная электростанция Juniper IIA на 98,4 МВт в Орегоне. Наконец, в августе того же года Amazon подписала соглашение о закупке 9,5 МВт у Eneos Renewable с солнечной электростанции Kudamatsu в японской префектуре Ямагути.

Источник изображения: Amazon

Помимо традиционных закупок, средства вложены и в другие технологии, способные обеспечить стабильную подачу электричества при отсутствии возобновляемых источников в должных объёмах. Всего задействованы технологии хранения и другие решения на 2,7 ГВт. Например, проект Baldy Mesa, включающий 150-МВт солнечную электростанцию и энергохранилище на 75 МВт/300 МВт∙ч, тоже поддерживается Amazon.

Большие средства вложены в рынок атомной энергетики — подписаны четыре соглашения, связанные с соответствующими технологиями. Три из них связаны с SMR в Вирджинии и Пенсильвании. Ещё одно связано с покупкой AWS 960-МВт кампуса Cumulus компании Talen Energy. Последняя владеет расположенной поблизости АЭС Susquehanna Steam Electric Station (SSES) на 2,5 ГВт. Talen будет продавать AWS электричество АЭС в рамках PPA сроком на 10 лет и не намерена отказываться от некоторых проектов даже несмотря на противодействие американских регуляторов.

Американская Constellation Energy договорилась о покупке независимого производителя энергии Calpine Corporation. Сумма сделки составит $26,6 млрд, включая погашение долгов. В рамках сделки будет передано 50 млн акций Constellation и $4,5 млрд, также новый владелец возьмёт на себя $12,7 млрд чистого долга Calpine, сообщает Datacenter Dynamics. Благодаря этой покупке Constellation превратится в крупнейшего розничного поставщика электроэнергии в США с 2,5 млн клиентов.

У Calpine особая роль, поскольку она является крупнейшим в стране производителем электричества из природного газа и геотермальных источников. В управлении компании находятся 79 энергообъектов мощностью более 2,7 ГВт. Calpine сохранит статус независимой компании, а CEO Эндрю Новотны (Andrew Novotny) останется на своём посту. По его словам, объединение компаний усилит возможности инвестирования во все безуглеродные сферы, от ядерной энергетики до энергохранилищ.

Впрочем, Constellation и без того уже крупнейший поставщик безуглеродной энергии в США — 86 % выработки энергии приходится на 15 АЭС. Предполагается, что сделку закроют во II половине 2025 года, в результате чего совокупные активы нового объединения составят 60 ГВт — это атомные, газовые, геотермальные, гидро- и солнечные электростанции.

Истчоник изображения: Constellation Energy

Благодаря сделке расширится присутствие Constellation в Техасе, самом динамичном рынке стране из-за развития ЦОД. В последние годы там активно используются возобновляемые источники энергии. Штат уже занимает первое место по ветрогенерации и второе — по использованию солнечной энергии. Кроме того, в штате имеются некоторые из крупнейших в стране месторождений газа, 45 % энергетики Техаса приходится именно на него.

Constellation — ключевой поставщик энергии для рынка ЦОД в США. В ноябре компания заявила о готовности развивать дата-центров на территории своих электростанций в США. Компания «виртуально» запитает ЦОД Microsoft в Бойдтоне (Вирджиния). Фактически речь идёт об опосредованных поставках энергии, поскольку никаких АЭС компании поблизости нет.

Силовой кабель Greenlink Interconnector, связывающий Великобританию и Ирландию, впервые передал энергию после трёх лет строительства, сообщает Datacenter Dynamics. Протяжённость HVDC-кабеля составляет около 190 км, он разработан и произведён Sumitomo Electric. Номинально кабель рассчитан на передачу 500 МВт.

Высоковольтный кабель постоянного тока будет передавать энергию между разработанными и построенными Siemens Energy подстанциями Great Island в графстве Уэксфорд (принадлежит ирландскому государственному оператору EirGrid) и Pembroke (принадлежит британской National Grid), расположенной в Пембрукшире, Уэльс. Кабелю ещё предстоит пройти некоторые тесты, а ввод в эксплуатацию ожидается в начале 2025 года.

Проект Greenlink реализуется Greenlink Interconnector Limited, принадлежащей Partners Group. Это первая в Европе силовая линия, финансируемая за счёт частных средств. Предполагается, что реализация проекта позволит укрепить энергетическую безопасность обеих стран и поддержать интеграцию низкоуглеродных источников энергии.

Весьма развитый в стране сектор ЦОД не может справиться с дефицитом энергии. В 2023 году на дата-центры приходилось более 21 % всего энергопотребления страны, тогда как в 2015 году речь шла всего о 15 %. В Дублине с 2022 года действует мораторий на строительство новых ЦОД и, как ожидается, EirGrid продлит его до 2028 года. Это уже ставит под угрозу статус страны в роли хаба ЦОД.

Источник изображения: Greenlink

Сегодня Ирландия активно инвестирует в сектор возобновляемой энергетики, страна намерена получать 80 % энергии из возобновляемых источников в 2030 году. Впрочем, без крупных инвестиций в электросети и прочую инфраструктуру, она рискует не добиться этой цели вовремя. Уже сообщалось, что AWS, Google и Microsoft готовы сами строить ЛЭП, чтобы не лишиться дата-центров в Дублине.

По оценкам EirGrid, нужно не менее €3 млрд ($3,1 млрд) на модернизацию сети и организацию новых генерирующих мощностей. Впрочем, проблемы с электросетями продолжают мешать развитию возобновляемой энергетики. Недавний доклад Wind Energy Ireland показал, что 14 % электричества, полученного с помощью ветряной энергии в этом году, было потеряно из-за проблем с сетями электропередачи.

Источник изображения: Sumitomo Electric

Строительство энергетических интерконнекторов позволит Ирландии экспортировать возобновляемую энергию, избегая ограничений местной энергосети. Местное правительство уже планирует построить ещё четыре интерконнектора с Францией, Испанией, Бельгией и Нидерландами.

Оператор Iron Mountain Data Centers (IMDC) объединил усилия с SeaQurrent для питания своих ЦОД от приливных электростанций (ПЭС). По данным Datacenter Dynamics, в SeaQurrent разрабатывают высокоэффективные и экологичные ПЭС с базовой мощностью 500 кВт, которые можно объединять многомегаваттные кластеры. Сотрудничество с Iron Mountain позволит SeaQurrent масштабировать свои ПЭС.

ПЭС SeaQurrent включает «воздушный змей», который представляет собой гидродинамическое крыло, турбину и платформу, прикреплённую ко дну. Для подъёма крыла используется поток воды. Конструкция движется по стабильной траектории-«восьмёрке» и управляется системой дистанционного мониторинга и контроля, автономно управляющей всем процессом. Создаваемое крылом тяговое усилие приводит в движение биоразлагаемую рабочую жидкость, которая, в свою очередь, обеспечивает вращательное движение турбины генератора.

Источник изображения: SeaQurrent

В Iron Mountain решение рассматривают, как часть более широкого проекта по переходу к 2040 году на обеспечение ЦОД исключительно «чистой» энергии в режиме 24/7. Благодаря предсказуемой выработке энергии приливные электростанции лучше подходят для питания ЦОД. Впрочем, от других «зелёных» источников Iron Mountain не отказывается. В июне заключено соглашение о поставке солнечной энергии с InRange для компенсации потребления ЦОД LON-1. В апреле 2023 года подписано PPA с нидерландской энергетической компанией Sunrock.

Источник изображения: SeaQurrent

Довольно стабильны и геотермальные источники энергии, которыми пользуются или планируют пользоваться многие операторы ЦОД. Например, летом сообщалось, что Google подписала соглашение с NV Energy об использовании геотермальной энергии для питания своих дата-центров в Неваде. А Meta✴ намерена снабжать свои ЦОД в США энергией из петротермальных источников.

IEEE Spectrum сообщает, что Азербайджан предложил многонациональный проект генерации и поставок возобновляемой энергии с Южного Кавказа в Евросоюз — от Каспийского моря через Азербайджан и Грузию по дну Черного моря до Румынии и Венгрии. Все четыре страны создали совместное предприятие со штаб-квартирой в Румынии.

Солнечная энергия, ветряная энергия и энергия ГЭС, генерируемая в Азербайджане и Грузии, а также энергия с оффшорных турбин в Каспийском море будет поставляться в румынскую Констанцу, а оттуда уже распределяться по Европе. Предполагается, что линия позволит поставлять до 1,5 ГВт. Необходимые кабели длиной более 1,5 тыс. км можно проложить за шесть лет. Весь проект Black Sea Submarine Cable Project (BSSC) оценивается в €3,5 млрд ($3,8 млрд), из которых до €2,3 ($2,5 млрд) можно получить в виде грантов Евросоюза, если он, конечно, согласится. Помимо электрического кабеля предполагается и прокладка ВОЛС.

В Грузии речь идёт о возведении новых ГЭС, дамб и сопутствующей инфраструктуры, что может встретить сопротивление общественности. В Азербайджане большая часть поставок придётся на ветряные и солнечные электростанции, которые построят за счёт иностранных инвестиций, например, от Masdar из ОАЭ. Летом компания начала реализацию ветряных и солнечных проектов на 1 ГВт, а к 2030 году рассчитывает генерировать до 9 ГВт. Саудовская ACWA Power намерена достроить солнечную электростанцию на 240 МВт и уже заключила сделку с местным Министерством энергетики для установки оффшорных и береговых турбин мощностью до 2,5 ГВт.

Источник изображения: IEEE Spectrum

Сторонники проекта заявляют, что он поможет снизить мировые углеродные выбросы, обеспечит надёжные поставки энергии европейцам, а также будет способствовать модернизации развивающихся экономик на европейской периферии. Для реализации заинтересованные страны должны преодолеть ряд технических, финансовых и политических препятствий. Как заявляют представители Грузии, это очень амбициозный проект, реализация которого к 2030 году с рекомендованной ёмкостью 1,3 ГВт — весьма оптимистичный сценарий.

Техническая часть во многом зависит от успеха прокладки кабеля для передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC) в Чёрном море. Задача непростая с учётом необходимости работ в акватории протяжённостью 1,2 тыс. км. В большинстве мест глубина превышает 2 км, а на некоторых участках немало морских мин. Для сравнения — самый протяжённый подводный энергокабель North Sea Link ёмкостью 1,4 ГВт соединяет Англию и Норвегию. Он имеет длину 720 км и залегает на глубине до 700 м.

Впрочем, бывали и более амбициозные проекты. Неудавшийся проект Australia-Asia PowerLink предполагал передачу порядка 3 ГВт с огромных солнечных электростанций Северной Австралии в Сингапур по кабелю длиной 4,3 тыс. км. Проект Morocco-U.K. Power Project рассчитывает связать Великобританию с Марокко, передавая до 3,6 ГВт и по кабелю длиной 3,8 тыс. км. Похожий проект Desertec пе передаче энергии из Северной Африки в Европу провалился. А Тайвань изучает возможность прокладки подводной ЛЭП с Филиппин.

Избыток «зелёной» энергии, оказывается, не всегда полезен. В Нидерландах пришлось изменить правила для поставщиков энергии, чтобы избежать проблем в энергосетях. Datacenter Dynamics сообщает, что местные операторы сетей TenneT, Enexis, Liander и Stedin уже объявили о появлении дополнительной ёмкости после публикации новых норм Нидерландским управлением по делам потребителей и рынков (Netherlands Authority for Consumers and Markets).

В соответствии с новыми правилами операторы смогут требовать от производителей энергии при генерации от 1 МВт балансировать поставки в зависимости от спроса. Перегрузки сетей в стране могут возникать по причине большого числа подключений к сетям частных солнечных электростанций и сопутствующего роста рынка потребительских поставок энергии. По данным операторов, гибкий подход обеспечит сетям дополнительную ёмкость для подключения компаний и структур, находящихся сейчас в списке ожидания, и позволит более широко использовать солнечные панели домохозяйствами.

Источник изображения: Jon Moore / Unsplash

По новым правилам операторы энергосетей смогут договариваться с другими участниками рынка о том, как часто и по каким тарифам те будут отдавать энергию, в первую очередь во время пиковых нагрузок. В результате операторы будут посредниками, способными обеспечивать оптимальное использование общей ёмкости электросетей. Предполагается, что подобный подход позволит выкроить до 880 МВт дополнительной мощности, что достаточно для подключения большинства новых клиентов.

Впрочем, большая часть этой мощности ограничена муниципалитетами и территориями Нордостполдер, Фрисландией, Флевополдер, Гелдерланд, Утрехт и Лимбург, а в других регионах страны дополнительная мощность фактически недоступна несмотря на новые меры. Общий дисбаланс поставок и потребления, вероятно, сохранится минимум до 2029 года.

Источник изображения: Cindy Tang / Unsplash

Пока же в Нидерландах ждут присоединения к энергосетям дополнительные возобновляемые источники энергии на 3,64 ГВт. TenneT уже анонсировала значительные инвестиции в ЛЭП в 2024 году. По словам компании, в I полугодии она увеличила инвестиции в развитие до €4,6 млрд ($4,97 млрд), тогда как за аналогичный период прошлого года было потрачено €3,5 млрд. Рост в основном связан с активными вложениями в оффшорный проект на 2 ГВт и некоторые объекты на побережье страны.

Часть авиабазы Naval Air Station Lemoore близ Фресно (Калифорния) ВМС США совместно с энергетической компанией Ameresco намерены превратить в комплекс из солнечной электростанции мощностью 425 МВт, энергохранилища и дата-центра — всё на площади около 370 га. Ameresco реализует проекты в области солнечной энергетики в США, Канаде и Европе. Авиабаза Naval Air Station Lemoore открыта в 1961 году и является крупнейшей авиабазой ВМС США.

После получения в распоряжение участка Ameresco построит солнечную электростанцию с аккумуляторным энергохранилищем, которые будут снабжать дата-центр общей площадью 56 тыс. м². ЦОД предполагается построить в пять этапов, на каждом из которых будет возведено 20–25 МВт, так что общая ёмкость объекта, вероятно, превысит 100 МВт. По информации СМИ, электростанция и хранилище также будет выступать резервным источником питания самой авиабазы, что обеспечит ей бесперебойное энергоснабжение. Предполагаются поставки энергии и другим клиентам в регионе.

Источник изображения: ВМС США

Это не единственный проект строительства солнечных электростанций для питания дата-центров, но один из самых масштабных. Так, индийская AmpIn Energy Transition (ранее Amp Energy India) ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию, компенсирующую потребление ЦОД AWS. Проект имеет общую мощность 100 МВт (в пике до 135 МВт). А Microsoft в прошлом году анонсировала строительство в США солнечных электростанций суммарной мощностью 2,5 ГВт.

В Министерстве экономики Тайваня поднят вопрос о создании объектов возобновляемой энергетики. При этом, как сообщает DigiTimes, они будут расположены не на территории острова, а на соседних Филиппинах — энергии не хватает, в том числе для производства чипов, и не исключается передача электричества подводными кабелями или буквально транспортировка морем. Поставщики энергии отчасти приветствуют подобные инициативы, но предупреждают, что строительство потребует тщательного учёта будущих затрат и рисков.

Во-первых, прокладка кабелей и сопутствующей инфраструктуры для передачи энергии обойдётся дороже NT$100 млрд ($3,1 млрд). Более того, не вся «зелёная» энергия одинакова. По информации издания, цены из-за инфляции растут, а крупные покупатели, включая производителей полупроводников, не готовы покупать электричество дороже $0,19 за кВт∙ч. Тем временем ветроэнергия с Филиппин может стоить и $0,25 за кВт∙ч из-за потерь при передаче. Если покупатели откажутся от подобных поставок, под угрозой окажется как энергобезопасность острова, так и доходы инвесторов.

Немалую роль играют и риски последнего времени. Не так давно Филиппины поменяли политику субсидирования бизнеса, из-за чего некоторые зарубежные инвесторы буквально терпят убытки. Компании, рассматривающие возможности инвестиций в Филиппины, могут столкнуться с серьёзными рисками, если филиппинские власти не предоставят надёжных гарантий. Кроме того, филиппинские субсидии на возобновляемую энергетику зависят от компонентов из материкового Китая, поэтому не исключено, что тайваньским генерирующим компаниям доступ к солнечной и ветряной энергии будет ограничен.

Источник изображения: Lin Jhih-Han / Unsplash

Важна и сложность технического обслуживание возможной инфраструктуры — ремонт подводных кабелей из-за инцидентов разной природы может увеличить расходы, а также привести к перебоям с поставками энергии. Например, подводные кабели станут приоритетными целями в условиях вероятного геополитического кризиса. Подводные ВОЛС острова уже пострадали в прошлом году.

Офшорная энергетика острова сегодня в тупике из-за цен, а развитие солнечной ограничено из-за недостатка земли и строгих требований властей к сосуществованию солнечных электростанций и сельскохозяйственных угодий. Лидеры энергоотрасли Тайваня уверены, что заброшенные и недоиспользованные земли острова можно было бы применять для развития солнечной энергетики. Эффективная координация действий между правительственными ведомствами могла бы снизить затраты и риски — тогда не пришлось бы прибегать к инвестициям в зарубежные «зелёные» проекты с высокими рисками.

Источник изображения: Jesse De Meulenaere/unsplash.com

От некоторых масштабных проектов передачи энергии по морскому дну уже пришлось отказаться. Например, в прошлом году Atlassian закрыла проект поставки «зелёного» электричества из Австралии в Сингапур — он тоже столкнулся с проблемами экономической целесообразности, хотя Сингапуру новые мощности не помешали бы. На самом Тайване дефицит электроэнергии мешает, в частности, развитию ИИ ЦОД.

Рост индустрии дата-центров ведёт к крайне негативным последствиям для экологии. Datacenter Dynamics со ссылкой на исследование Morgan Stanley сообщает, что к 2030 году выбросы составят эквивалент 2,5 млрд метрических тонн CO₂.

В докладе сообщается, что гиперскейлеры вроде Google, Microsoft, Meta✴ и AWS несут основную ответственность за увеличение количества дата-центров, расширяя свои ИИ-проекты и наращивая облачную инфраструктуру. При этом компании обещают снизить выбросы своих ЦОД к концу десятилетия. В докладе добавляется, что к 2030 году мировые выбросы парниковых газов ЦОД составят около 40 % от годовых выбросов США.

Но есть и хорошие для новости. Выбросы в подобных объёмах, весьма вероятно, обеспечат импульс рынку решений для декарбонизации, а рост дата-центров приведёт к росту инвестиций в технологии «чистой» энергетики, энергоэффективное оборудование и «зелёные» строительные материалы.

Источник изображения: Nikoli Afina/unsplash.com

Многие гиперскейлеры регулярно пытаются снизить углеродные выбросы, в том числе методами вроде заключения соглашений о покупке «чистой» энергии и внедрения новых технологий. Microsoft считается одним из крупнейших корпоративных покупателей возобновляемой энергии в мире — ранее компания сообщала о 34 ГВт. Более того, в 2024 году она подписала крупнейшее разовое соглашение на поставку «зелёной» энергии — 10 ГВт за $10 млрд. Amazon также является одним из крупнейших покупателей «зелёной» энергии. Более того, в отличие от других гиперскейлеров она даже умудрилась снизить выбросы в 2023 году, хотя к методам учёта экологических показателей есть вопросы.

Дополнительно Microsoft, Google, Meta✴ и AWS не так давно согласились участвовать в проектах Open Compute Foundation по тестированию «зелёного» бетона для строительства ЦОД. А Meta✴ запустила специальную метрику, позволяющую оценивать выбросы серверов в режиме реального времени, в том числе связанные не только с их эксплуатацией, но и производством. Это позволит получать более точные данные о влиянии инфраструктуры компании на окружающую среду.