Жансая Уразбаева 
Стремительный рост вычислительной инфраструктуры вынуждает технологический сектор пересматривать подходы к энергообеспечению. Согласно новому исследованию, проведенному Аргоннской национальной лабораторией совместно с национальными лабораториями Айдахо и Ок-Риджа, атомная энергетика способна сыграть ключевую роль в удовлетворении этого спроса. Результаты работы, представленные в отчете Министерства энергетики США, указывают на атомную генерацию как на технически обоснованный вариант обеспечения непрерывным низкоуглеродным питанием отрасли со сверхвысокими потребностями.
Комплексы, обеспечивающие работу облачных сервисов, стриминговых платформ и алгоритмов искусственного интеллекта, превращаются в один из самых быстрорастущих источников потребления электричества. Ожидается, что к концу десятилетия энергопотребность этого сектора только в США может достичь 85 гигаватт. Для понимания масштабов стоит отметить, что один гигаватт способен обеспечить энергией средний по размерам город. Прогнозируемый прирост спроса, который к 2028 году оценивается в диапазоне от 24 до 74 гигаватт, создаст беспрецедентную нагрузку на существующие распределительные сети.
В настоящее время большинство дата-центров полагаются на электроэнергию из общей сети, которая иногда резервируется локальной генерацией на природном газе. Однако нестабильность возобновляемых источников и экологические издержки ископаемого топлива вынуждают операторов искать альтернативы с постоянным профилем выработки. Атомные электростанции, функционирующие в базовом режиме и не зависящие от погодных условий, рассматриваются как наиболее надежное решение.
Исследователи выделяют пять концептуальных подходов к интеграции атомных объектов с цифровой инфраструктурой. Они варьируются от традиционных схем поставок в общую сеть до совместного размещения, при котором дата-центры строятся в непосредственной близости от реакторов или напрямую подключаются к ним. Совместное размещение выделяется как наиболее эффективное – такой подход позволяет снизить потери при передаче энергии, повысить физическую надежность снабжения и сократить долгосрочные издержки.
Удовлетворение прогнозируемого спроса потребует кратного расширения генерирующих мощностей. По оценкам профильных ведомств, для поддержки растущей инфраструктуры может потребоваться от 27 до 85 гигаватт установленной ядерной мощности. В ближайшей перспективе, к началу 2030-х годов, сектору обработки данных можно будет выделить до 28 гигаватт. Достичь этого планируется за счет перезапуска недавно остановленных энергоблоков, продления срока эксплуатации действующих станций и строительства новых объектов, в первую очередь – малых модульных реакторов.
Выбор площадок для реализации подобных инфраструктурных проектов требует строгого соблюдения ряда критериев. Территории должны обладать стабильной геологией, достаточной площадью, доступом к воде для охлаждения систем, а также находиться вблизи магистральных линий электропередачи и оптоволоконных сетей. Анализ показывает, что подходящие участки существуют во всех американских штатах. Перепрофилирование старой инфраструктуры, включая земли выведенных из эксплуатации угольных электростанций, способно дать логистические преимущества и сократить сроки строительства.
Помимо обеспечения энергией, совместное размещение объектов атомной генерации и дата-центров окажет существенное влияние на экономику регионов. По подсчетам специалистов, вычислительный комплекс мощностью один гигаватт, подключенный к атомной станции, создаст около 1700 прямых рабочих мест. Совокупный эффект занятости может охватить до 7000 позиций в городских агломерациях и более 3000 в сельской местности, что должно смягчить социальные последствия для регионов, отказывающихся от добычи угля.
Главными препятствиями для массового внедрения концепции остаются высокие капитальные затраты и длительные сроки строительства реакторов, которые объективно не совпадают с быстрыми темпами возведения дата-центров. Дополнительные сложности создают строгие нормативные требования при лицензировании и местные ограничения на водопользование. Тем не менее Министерство энергетики США уже предоставляет федеральные земли для профильных проектов, включая участки в национальных лабораториях Айдахо и Ок-Риджа, а также на объектах Падьюка в штате Кентукки и Саванна-Ривер в Южной Каролине.
