В течение многих лет потребление энергии в мировых центрах обработки данных было относительно стабильным, даже в условиях растущей рабочей нагрузки. Однако начиная с 2020 года это потребление внезапно возросло, главным образом из-за развития искусственного интеллекта и нагрузки, которую он создает для этих инфраструктур. Например, простой запрос в ChatGPT потребляет 2,9 ватт-часа электроэнергии по сравнению с 0,3 ватт-часами для поиска в Google.

По данным Goldman Sachs, к 2028 году на эту технологию может приходиться до 19 % энергопотребления центров обработки данных, а в период с 2023 по 2030 год общее потребление ИИ будет расти на 200 тераватт-часов в год. В целом потребность центров обработки данных в энергии может вырасти на 160 % в период до 2030 года. Ожидается, что в США к 2030 году эти объекты будут потреблять 8 % от общего объема электроэнергии в стране (по сравнению с 3 % в 2022 году). Социальные затраты, связанные с выбросами углекислого газа в результате такого потребления, оцениваются в 125-140 миллиардов долларов.

Растущие потребности означают, что электрические сети придется адаптировать или даже перестраивать, чтобы увеличить производство. В США только для центров обработки данных потребуются инвестиции в размере почти 50 миллиардов долларов. В Европе эта цифра может превысить 1000 миллиардов долларов из-за устаревшей инфраструктуры электроснабжения и череды кризисов, таких как пандемия COVID-19.

Массовые инвестиции в атомную энергетику

Чтобы предвосхитить эти потребности, игроки на рынке ИИ инвестируют огромные средства в «зеленую» энергетику (солнечную и ветряную) и атомную энергию. В прошлом месяце компания Microsoft подписала соглашение с компанией Three Mile Island о производстве ядерной энергии для укрепления электросетей в 13 американских штатах, которые испытывают сильное давление из-за энергопотребления центров обработки данных ИИ. Amazon Web Service в марте прошлого года инвестировала 650 миллионов долларов в кампус дата-центра в Пенсильвании, работающий на атомной энергии.

Как и ее конкуренты, Google также инвестировала в атомную энергетику (не раскрывая точной суммы) в рамках недавно подписанного соглашения с Kairos Power для удовлетворения энергетических потребностей своих центров обработки данных и поддержки окружающих сообществ. «Это соглашение помогает ускорить внедрение новых технологий для чистого и надежного удовлетворения энергетических потребностей и раскрыть весь потенциал искусственного интеллекта для всех», — объясняет Майкл Террелл, старший директор по энергетике и климату, в блоге компании.

Цель заключается не только в обеспечении стабильного, круглосуточного энергоснабжения, но и в декарбонизации центров обработки данных компании и всех ее офисов. «Такой подход дополнит наше использование различных возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, и поможет нам достичь амбициозных целей — круглосуточной безуглеродной энергии и нулевых чистых выбросов», — говорит Террелл.

Производственная мощность 500 мегаватт

Атомная электростанция, разрабатываемая Kairos Power, состоит из серии небольших модульных реакторов — компактного и экономичного формата, который облегчает развертывание, сокращая затраты и сроки строительства. «Малые размеры и модульная конструкция позволяют сократить время строительства, развернуть станцию в большем количестве мест и сделать конечную поставку проекта более предсказуемой», — говорит Террелл.

В качестве теплоносителя в реакторах используется расплавленная фтористая соль, а не вода, что снижает гидравлические требования к центрам обработки данных. Кроме того, модули будут работать на топливе из гальки на основе керамики, которая более эффективно передает тепло паровой турбине. Такой пассивный теплообмен позволяет реакторам работать при низком давлении, что снижает риск расплавления.

Первый модуль должен быть развернут к концу десятилетия, так как технология все еще ожидает одобрения со стороны Комиссии по ядерному регулированию США. Этому развертыванию будет предшествовать серия демонстраций. Компания Kairos Power начала строительство реактора для этой цели в Теннесси в июле. Другие коммерческие модули будут развернуты к 2035 году, а их общая мощность составит 500 мегаватт.

Тем не менее, наблюдатели обеспокоены рисками, которые могут представлять эти реакторы, не говоря уже о проблемах, связанных с утилизацией радиоактивных отходов. Следует отметить, что разрешение на строительство демонстрационной станции, выданное Kairos Power, является первым за последние 50 лет, после частичного расплавления одного из реакторов на Три-Майл-Айленде (в который недавно инвестировала Microsoft) в 1979 году.

Тем не менее, Google настаивает на том, что модульная технология, предложенная поставщиком, основана на надежной системе безопасности. Компания также подчеркивает, что новая станция может обеспечить стабильные и хорошо оплачиваемые рабочие места: 200 гигаватт ядерных мощностей потребуют 375 000 дополнительных работников.