Как искусственный интеллект привел к ренессансу атомной энергетики
Множащиеся дата-центры, обеспечивающие работу искусственного интеллекта, требуют огромного количества электроэнергии. Но не абы какой, а чистой, потому что ведущие технологические компании взяли на себя обязательства по сокращению вредных выбросов в рамках борьбы с глобальным потеплением. Поэтому они стали договариваться о прямых поставках с АЭС, способствуя возрождению атомной энергетики. Но прожорливый ИИ может лишить энергии традиционных потребителей. Поэтому сейчас возобновляется работа закрытых ранее АЭС и строятся современные малые модульные реакторы (ММР), которые можно быстро произвести и установить практически в любом месте.
После американского Чернобыля
Авария на АЭС Three Mile Island в 1979 году стала крупнейшей в истории атомной энергетики США. Она произошла на втором энергоблоке, где из-за потери охлаждения ядерного топлива расплавилось около половины активной зоны реактора. Хотя для окружающей среды последствия оказались несущественными, авария подорвала развитие атомной энергетики в стране. Саму АЭС Three Mile Island закрыли, американские власти не выдавали лицензии на строительство новых АЭС более 30 лет, а за 10 лет после аварии, по данным Министерства энергетики, было отменено строительство 67 запланированных станций.
Но в последние годы значительный интерес к атомной энергетике вернулся. США решили отказаться от закупок обогащенного урана из России, которая снабжала около четверти американского рынка. Президент США Джо Байден подписал весной 2024 года соответствующий закон, а Конгресс ассигновал $2,7 млрд на развитие производства обогащенного урана на внутреннем рынке. Кроме того, в рамках принятого в 2022 году Закона о сокращении инфляции (Inflation Reduction Act), который обеспечил стимулы для зеленых инвестиций, атомная энергетика получила в 2022-2023 годах $30 млрд в виде налоговых льгот, по оценке Bank of America (BofA).
В сентябре этого года Microsoft договорилась с Constellation Energy, крупнейшим оператором АЭС в США, о поставках электроэнергии для ее новых дата-центров в течение 20 лет. Microsoft готова платить не менее $100 за мегаватт-час, что почти вдвое выше стоимости возобновляемой энергии в штате Пенсильвания, где расположена АЭС Three Mile Island. Эта станция и будет напрямую обеспечивать дата-центры, для чего Constellation уже оценила состояние первого энергоблока и начала работы по возвращению его в эксплуатацию. Как ожидается, они займут четыре года.
Microsoft рассмотрит возможность подписания долгосрочных договоров о закупке электроэнергии, чтобы вернуть в работу и другие закрытые АЭС, сказал Reuters Алистер Спейрс, старший директор подразделения Microsoft Azure Global Infrastructure.
Атомная мобильность
Google и Amazon пошли по другому пути. Они договорились в октябре о поставках электричества с так называемых малых модульных ядерных реакторов. ММР – это современные реакторы мощностью до 300 МВт, что составляет примерно треть от генерирующей мощности традиционных ядерных реакторов, поясняет МАГАТЭ. ММР могут производить большое количество низкоуглеродной электроэнергии, и у них есть еще одно преимущество: системы и компоненты можно собирать на заводе, перевозить единым блоком на место установки и, учитывая их малую площадь, размещать в местах, не подходящих для более крупных АЭС. Это позволяет сэкономить затраты и время строительства. Также ММР можно развертывать постепенно, обеспечивая растущий спрос на энергию.
Google заказал семь ММР совокупной мощностью 500 МВт у стартапа Kairos Power, став первой технологической компанией, договорившейся о получении электроэнергии с этих реакторов нового типа. Первые реакторы должны заработать в 2030 году, остальные – до 2035 года.
Соглашение стало «важной вехой на нашем 15-летнем пути к экологически чистой энергии», сказал Financial Times Майкл Террелл, старший директор по энергетике и климату Google: «Мы считаем, что атомная энергетика может сыграть важную роль в удовлетворении наших потребностей, круглосуточно обеспечивая нас экологически чистой энергией… Если мы сможем масштабировать [сделку с ММР] на глобальном уровне, это принесет огромные выгоды электросетям по всему миру». По словам Террелла, анализ Google показал: чтобы свести к нулю выбросы углекислого газа, связанные с эксплуатацией электросетей, недостаточно ветряной и солнечной энергии, а также литий-ионных аккумуляторов — «необходимы такие [как ММР] продвинутые технологии».
Amazon заказала у Energy Northwest четыре ММР совокупной мощностью 320 МВт с возможностью увеличения до 960 МВт, а еще с двумя компаниями заключила соглашения о разработке таких реакторов. Кроме того, летом Amazon договорилась о закупке электроэнергии у АЭС компании Talen Energy в Пенсильвании. Строительство рядом нового дата-центра позволит обеспечить продолжение работы этой станции.
Нужно много электричества
Как сообщает FT, в первом полугодии 2024 года компании сообщили о строительстве новых дата-центров совокупной мощностью 24 ГВт. Это в три с лишним раза больше, чем за тот же период 2023 года, и больше, чем за весь прошлый год. Amazon, Meta, Google и Microsoft планируют потратить на них в 2025 году в общей сложности $178 млрд.
Искусственный интеллект может повысить производительность труда, ускорить экономический рост и увеличить доходы населения, но для этого потребуется много дополнительной энергии. По подсчетам Института изучения электроэнергии (EPRI), к 2030 году дата-центры могут потреблять до 9% производимого в США электричества – в два с лишним раза больше, чем сейчас. При обработке запроса с помощью ИИ используется примерно в 10 раз больше электричества, чем при обычном интернет-поиске, а создание оригинальной музыки, фотографий и видео требует еще больше энергии, указывает EPRI.
По прогнозу Goldman Sachs, потребление электричества дата-центрами вырастет в США с 3% в 2022 году до 8% к 2030 году, а в Великобритании – на 500% в ближайшее десятилетие.
Правда, есть и более умеренные оценки. Согласно анализу норвежской компании по управлению рисками DNV, к 2050 году на ИИ и центры обработки данных, вероятно, будет приходиться всего 2% мирового спроса на электроэнергию, отмечает Bloomberg. А эксперты Международного энергетического агентства (МЭА) в свежем ежегодном докладе о мировой энергетике отмечают: по мере наращивания инвестиций в ИИ вычислительные процессы, скорее всего, будут становиться гораздо более эффективными. А значит и менее энергозатратными. Кроме того, развертывание дата-центров может оказаться не таким быстрым из-за нехватки чипов, электроэнергии и энергосетей. Эволюцию спроса на дата-центры и услуги ИИ в МЭА называют «крайне неопределенной», призывая «с осторожностью делать прогнозы».
По оценке агентства, дата-центры обеспечат лишь 3% роста спроса на электроэнергию в 2023-2030 годах – в три с лишним раза меньше, чем кондиционирование воздуха (которое будет увеличиваться из-за глобального потепления).
Новый «бычий» рынок
Тем не менее, атом – самый эффективный и при этом чистый энергоресурс, говорится в отчете BofA. Аналитики банка прогнозируют третий «бычий» рынок для урана (после 1970-х и 2000-х годов). В числе акций, которые могут выиграть от этого тренда, BofA называет «Казатомпром», который занимает первое место в мире по добыче урана и при этом делает это низкозатратным способом. Казахстан обеспечивает 43% мирового производства урана, по данным Всемирной ядерной ассоциации за 2022 год.
В 2023 года президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев назвал «диверсификацию поставок энергоресурсов на мировые рынки» приоритетной целью для страны. «Казатомпром» начал готовить дополнительные мощности для увеличения производства, чтобы иметь возможность удовлетворить растущий спрос, рассказывал гендиректор компании Ержан Муканов.
В Евросоюзе атомная энергетика в 2022 году после долгих споров была внесена в зеленую таксономию. Кроме того, дополнительное топливо понадобится АЭС, которые стремятся заменить российские поставки. В конце 2023 года США, Франция, Великобритания, Япония и Канада договорились об укреплении и расширении мощностей в ядерно-топливной сфере и выделении на это $4,2 млрд.
На фоне сообщений о договоренностях технологических гигантов с производителями атомной энергии акции ряда связанных с сектором компаний показали значительный рост. После заявлений Google и Amazon о контрактах с непубличными компаниями, торгующиеся на фондовом рынке акции разработчиков модульных реакторов Oklo и NuScale Power подскочили в цене. C начала года они выросли почти на 80% и почти на 460% соответственно. Цены акций добытчика урана Cameo и Constellation Energy находятся вблизи рекордных уровней. У последней компании акции с начала года взлетели почти на 130%.
Производители реакторов «уже давно говорили о том, что те понадобятся для удовлетворения спроса на электроэнергию со стороны ИИ, но им, похоже, никто не верил», говорит Сет Грей, исполнительный директор Lightbridge Corporation и председатель международного совета Американского ядерного общества. «Как показывают новые крупные инвестиции, технологическая индустрия не считает, что возобновляемые источники и батареи могут обеспечить достаточно стабильную или экономически эффективную энергию, поэтому будет необходима энергия ядерная», – цитирует его FT.
Роберт Ланкасл, портфельный управляющий в J O Hambro, называет производство достаточного количества энергии для ИИ-революции «одним из главных нерешенных вопросов». «Мы считаем, что ядерная энергетика и, возможно, малые модульные реакторы, расположенные вблизи крупных центров обработки данных, станут интересным направлением, которое к тому же недооценивается», – сказал он Bloomberg.
