От недр до мирного атома: как и зачем ИТ-корпорации осваивают новые источники энергии

Центры обработки данных (ЦОД) — сердце цифрового мира, ему нужны гигаватты энергии для работы искусственного интеллекта ^[1], облачных сервисов и бесконечных потоков данных. Сейчас на дата-центры всех типов приходится ^[2] около 1% мирового потребления электроэнергии, и этот показатель постоянно увеличивается. Поэтому операторы ЦОД ищут новые источники энергии, иногда весьма необычные: от метана из заброшенных шахт до ядерных мини-реакторов. В посте обо всем этом и расскажу.

Метан из шахт для ИТ-инфраструктуры

Три американские компании — Diversified Energy, FuelCell Energy и TESIAC — объединили усилия, чтобы обеспечить энергоснабжение дата-центров (ЦОД). В проекте наладят ^[3] подачу шахтного метана по трубопроводам к топливным элементам, установленным на строящихся ЦОД в Вирджинии, Западной Вирджинии и Кентукки. Каждая компания-партнер выполняет отдельную задачу: Diversified Energy добывает ^[4] газ, FuelCell Energy преобразует его в электроэнергию, а TESIAC все это финансирует.

Регион идеально подходит для проекта благодаря обилию заброшенных шахт — и одновременно большому количеству ЦОД. Их столько, что территорию даже назвали «Аллея дата-центров» ^[7]. И всем им нужна энергия, много энергии. Инициатива подоспела как раз вовремя: согласно исследованию ^[8], к 2030 году энергопотребление ЦОД в США вырастет более чем вдвое, традиционные сети просто не справляются. Локальная генерация на метане решает эту проблему, позволяя не только питать серверы, но и продавать излишки энергии. Так можно еще и заработать. Идеальный бизнес!

Diversified Energy подчеркивает выгодное для всех участников проекта расположение точек добычи газа в Аппалачах — они находятся неподалеку от многочисленных ЦОД. И это большой плюс. Сокращаются затраты на транспортировку топлива, а эффективность энергоснабжения, наоборот, повышается. Проект может стать моделью для других регионов США и мира, где угольная промышленность оставила после себя много необслуживаемых более шахт.

Модульные ядерные реакторы для ЦОД

Нужда в энергии подталкивает крупные ИТ-корпорации к инвестициям в малые модульные реакторы (ММР). Это компактные ядерные установки мощностью до 300 МВт, перспективный источник энергии для бесперебойной работы серверов. Несколько проектов уже реализуются ^[9] известными компаниями.

Amazon инвестирует в ММР через Amazon Web Services (AWS). В октябре 2024 года компания возглавила раунд финансирования X-Energy на 500 млн $, став ключевым инвестором в разработку реакторов Xe-100. Еще Amazon сотрудничает с Energy Northwest в проекте строительства установки мощностью 320 МВт в Вашингтоне. Есть и другой партнер — Dominion Energy, вместе с ним компания Джеффа Безоса построит энергостанцию мощностью в 300 МВт в Вирджинии. Избыточную энергию планируется поставлять в сеть штата.

Google делает ставку на ММР для своих ЦОД, заключив в 2024 году соглашение с Kairos Power на поставку 500 МВт энергии к 2030 году. Компания собирается установить несколько реакторов на площадках в разных регионах. Google позиционирует это как первую в мире корпоративную закупку ядерной энергии от ММР, расчет на быстрое развертывание и масштабирование.

Microsoft сотрудничает с Constellation Energy для возобновления работы АЭС на Три-Майл-Айленд в Пенсильвании, объект будет питать ее ЦОД. А еще Microsoft собирается использовать ММР в партнерстве с TerraPower. Проект предусматривает интеграцию АЭС в существующую инфраструктуру с перспективой перехода на модульные решения. Когда все это будет построено, неизвестно.

Геотермальные энергостанции и ЦОД

Тепло недр не только горячие водоемы. Это еще и источник энергии, получать которую несложно. Enhanced Geothermal Systems (EGS) ^[10] — метод, при котором вглубь земли закачивают воду, после чего она нагревается ее в горячих породах. Образующийся пар направляют на турбины, вырабатывающие электричество. Такой подход позволяет использовать геотермальную энергию почти в любом месте, где земное тепло находится близко к поверхности.

Примеров немало. Так, в 2023 году Fervo Energy запустила ^[11] первый успешный коммерческий проект в Неваде. Компания пробурила скважины глубиной 2,5 км, развернув горизонтальные геотермальные теплообменники. Установка выдает 3,5 МВт — этого достаточно для небольшого ЦОД или нескольких тысяч домов. Этот проект доказал, что EGS может стать массовой технологией, обеспечивающей возобновляемую энергию даже в засушливых регионах США.

Еще проект в Исландии, где тепло недр — один из основных компонентов энергетической инфраструктуры страны. Что касается ИТ, то отличный кейс — дата-центр Verne Global, который полностью работает на возобновляемых источниках — геотермальной и гидроэнергии. Он получает стабильное электропитание без вредных выбросов. Более того, прохладный климат позволяет охлаждать серверы с минимальными затратами.

Для крупных ЦОД геотермальная энергия — одно из лучших решений. Она дает стабильную мощность, не зависит от погодных условий и не требует топлива. Главный минус — высокая стоимость бурения, но в долгосрочной перспективе она окупается. Интерес ^[12] к технологии растет: Google ^[13], например, уже инвестирует в геотермальные проекты, рассчитывая снизить углеродный след своих дата-центров. Занимается ^[14] этим и корпорация Microsoft.

Сразу несколько источников

Американский проект Stargate от OpenAI предусматривает ^[16] использование сразу нескольких источников энергии. Для бесперебойной работы первого дата-центра, строительство которого уже начато в Техасе, будет применяться солнечная энергия, природный газ, аккумуляторные энергохранилища и дизель-генераторы.

Часть солнечной энергии поступит от SB Energy, дочерней компании SoftBank, которая развивает в Техасе Orion Solar Belt с тремя станциями общей мощностью почти 900 МВт (Orion I — 258 МВт, Orion II — 302 МВт, Orion III — 315 МВт). Эти проекты изначально разрабатывались для ЦОД Google, но теперь их потенциал может быть задействован и для Stargate.

Но одной солнечной энергии недостаточно для полного покрытия потребностей ^[17] Stargate, поэтому OpenAI делает ставку еще и на природный газ. Подрядчики проекта подали заявку на строительство газовой электростанции мощностью 360,5 МВт и ценой около 500 млн $. Установят сразу десять турбин — по пять от GE Vernova и Solar Turbines (дочерняя компания Caterpillar), этот комплекс будет напрямую питать ЦОД. А для резервного питания уже получено разрешение на установку дизель-генераторов.

ЦОД мощностью 205 МВт, который упомянут выше, строится в Абилине, Техас. Он станет первой действующей площадкой Stargate. Здесь также будут задействованы аккумуляторные энергохранилища от SB Energy. Они дополнят систему, сглаживая пиковые нагрузки.

В общем, ЦОД уже не просто потребители электричества — ИТ-корпорации становятся пионерами альтернативной энергетики. Метан из заброшенных шахт оживляет регионы, модульные реакторы упрощают доступ к ядерной энергии, плюс активно используется тепло недр. Если вы слышали и о других проектах, пишите в комментариях!