Компания TerraPower, основанная Биллом Гейтсом, планирует в этом году объявить о своем первом проекте по снабжению центра обработки данных энергией, сообщает Bloomberg. Компания не раскрыла личность клиента, однако ожидается, что строительство проекта начнется в 2027 году. Это будет ее вторая электростанция, тогда как первая уже строится в штате Вайоминг.
Этот шаг предпринимается в то время, когда центры обработки данных для искусственного интеллекта ищут постоянно доступные источники электроэнергии, поскольку обучение моделей и их работа требуют больших объемов энергии. Атомные стартапы рассчитывают, что их способность вырабатывать электроэнергию круглосуточно сможет решить часть этой проблемы, однако эксплуатация ядерных реакторов вместе с переменными нагрузками центров обработки данных создает технические и экономические трудности.
Почему реакторам сложно поспевать за центрами обработки данных?
Ядерные реакторы работают наиболее эффективно, когда продолжают работу на высоком и стабильном уровне. Согласно National Laboratory of the Rockies, ядерные реакторы в США производят максимальную мощность в течение 92,5% времени, однако обычно могут увеличивать или снижать свою выработку лишь примерно на 5% от номинальной мощности в минуту.
Малые модульные реакторы, которые разрабатывают многие стартапы, способны реагировать быстрее — примерно на 10% от номинальной мощности в минуту. Тем не менее работа любого реактора на низкой мощности сокращает объем продаваемой электроэнергии, что особенно затратно для атомной энергетики из-за высоких капитальных расходов. Даже если отрасли удастся снизить стоимость производства малых модульных реакторов, для появления этих преимуществ может потребоваться десятилетие или больше.
Центрам обработки данных, особенно тем, которые используют энергию, вырабатываемую за счетчиком, необходимо справляться с быстрыми изменениями электрической нагрузки. Спрос может быстро падать или расти в зависимости от задач графических процессоров — от обучения моделей искусственного интеллекта до ответов на запросы. Обычно объекты используют большие батареи для сглаживания этих колебаний, что добавляет новые расходы, тогда как газовые турбины столкнулись с эксплуатационными нагрузками из-за таких изменений.
Как работает конструкция TerraPower?
TerraPower разработала реактор на расплавленных солях мощностью 345 мегаватт, чтобы решить эту проблему. Вместо изменения мощности самого ядерного реактора при изменении спроса реактор продолжает расщеплять атомы и вырабатывать тепло, а затем хранит избыточное тепло в большом резервуаре с расплавленным натрием.
Когда спрос на электроэнергию растет, станция может использовать накопленное тепло для производства большего количества пара и приведения турбин в движение. Таким образом, дорогостоящее оборудование продолжает работать даже при низком спросе, а запас тепла используется для обеспечения дополнительной мощности по мере необходимости.
Что меняется на практике?
Этот подход сочетает высокий коэффициент использования, характерный для атомной энергетики, с технологией хранения, позволяющей станции адаптироваться к переменным нагрузкам. Это может быть полезно при непосредственном подключении реактора к центру обработки данных или к сети, в большей степени зависящей от таких непостоянных источников, как ветер и солнечная энергия.
Конструкция не означает, что TerraPower уже завоевала рынок снабжения центров обработки данных энергией: предполагаемый клиент не раскрыт, а проект все еще находится на этапе до начала строительства. Однако хранение тепла может дать компании преимущество в конкуренции за контракты с центрами обработки данных, поскольку оно устраняет разрыв между стабильным производством реактора и переменным спросом на электроэнергию со стороны искусственного интеллекта. В январе TerraPower объявила, что Meta согласилась приобрести восемь станций типа Natrium, не подтвердив, что эта сделка является предполагаемым проектом центра обработки данных.