TerraPower, l’entreprise fondée par Bill Gates, prévoit d’annoncer cette année son premier projet destiné à fournir de l’énergie à un centre de données, selon Bloomberg. L’entreprise n’a pas révélé l’identité du client, mais le projet, dont la construction devrait commencer en 2027, sera sa deuxième centrale électrique, tandis que sa première centrale est déjà en construction dans l’État du Wyoming.
Cette initiative intervient alors que les centres de données d’intelligence artificielle recherchent des sources d’électricité disponibles en permanence, les opérations d’entraînement et d’exécution des modèles nécessitant de grandes quantités d’énergie. Les start-up du secteur nucléaire misent sur leur capacité à produire de l’électricité 24 heures sur 24 pour résoudre une partie de ce problème, mais l’exploitation de réacteurs nucléaires parallèlement aux charges fluctuantes des centres de données pose un défi technique et économique.
Pourquoi est-il difficile pour les réacteurs de suivre le rythme des centres de données ?
Les réacteurs nucléaires fonctionnent plus efficacement lorsqu’ils continuent à fonctionner à un niveau élevé et stable. Selon le National Laboratory of the Rockies, les réacteurs nucléaires aux États-Unis produisent leur puissance maximale 92,5 % du temps, mais ils ne peuvent généralement augmenter ou réduire leur production que d’environ 5 % de leur puissance nominale par minute.
Les petits réacteurs modulaires, que développent de nombreuses start-up, peuvent réagir plus rapidement, à un rythme d’environ 10 % de leur puissance nominale par minute. Cependant, faire fonctionner un réacteur à faible puissance réduit la quantité d’électricité vendue, ce qui est particulièrement coûteux dans le nucléaire en raison des dépenses d’investissement élevées. Même si l’industrie parvient à réduire le coût de fabrication des petits réacteurs modulaires, ces avantages pourraient mettre une décennie ou davantage à apparaître.
Les centres de données, en particulier ceux qui reposent sur une énergie produite derrière le compteur, doivent gérer des variations rapides de la charge électrique. La demande peut chuter ou augmenter rapidement en fonction des tâches des unités de traitement graphique, de l’entraînement de modèles d’intelligence artificielle à la réponse aux requêtes. Les installations ont généralement recours à de grandes batteries pour atténuer ces fluctuations, ce qui ajoute un nouveau coût, tandis que les turbines à gaz ont subi des contraintes d’exploitation en raison de ces variations.
Comment fonctionne la conception de TerraPower ?
TerraPower a conçu un réacteur refroidi par des sels fondus d’une puissance de 345 mégawatts pour répondre à ce problème. Au lieu de modifier la production du réacteur nucléaire lui-même lorsque la demande évolue, le réacteur continue de fissionner les atomes et de produire de la chaleur, puis stocke la chaleur excédentaire dans un grand réservoir de sodium en fusion.
Lorsque la demande d’électricité augmente, la centrale peut utiliser la chaleur stockée pour produire davantage de vapeur et entraîner les turbines. Ainsi, les équipements coûteux restent en fonctionnement même lorsque la demande est faible, tandis que la réserve de chaleur est utilisée pour fournir une capacité supplémentaire lorsque cela est nécessaire.
Qu’est-ce qui change concrètement ?
Cette approche combine le taux d’utilisation élevé qui caractérise l’énergie nucléaire avec une technologie de stockage permettant à la centrale de s’adapter à des charges variables. Cela pourrait être utile lorsqu’un réacteur est directement raccordé à un centre de données ou à un réseau dépendant davantage de sources intermittentes telles que l’éolien et le solaire.
Cette conception ne signifie pas que TerraPower a conquis le marché de l’approvisionnement énergétique des centres de données : le client potentiel n’a pas été annoncé et le projet se trouve encore au stade précédant le début de la construction. Mais le stockage de chaleur pourrait donner à l’entreprise un avantage dans la compétition pour les contrats avec les centres de données, car il comble l’écart entre la production stable du réacteur et la demande électrique fluctuante de l’intelligence artificielle. TerraPower avait annoncé en janvier que Meta avait accepté d’acheter huit centrales de type Natrium, sans confirmer que cet accord constituait le projet de centre de données attendu.