Ядерная энергетика как решение растущих энергетических потребностей систем ИИ и больших баз данных

Стремительный рост энергопотребления систем искусственного интеллекта (ИИ) и больших баз данных (big data), ключевых элементов современной цифровой инфраструктуры, создает серьезные экологические и экономические проблемы. Традиционные источники энергии, питающие центры обработки данных, оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду, что обусловливает необходимость поиска устойчивых низкоуглеродных альтернатив. Ядерная энергетика, обладая потенциалом стабильного и безуглеродного энергоснабжения, все чаще рассматривается как перспективное решение для удовлетворения растущих энергетических потребностей ИИ и больших данных.

Внедрение ИИ закономерно увеличивает энергопотребление центров обработки данных. Прогнозы Международного энергетического агентства (МЭА) указывают на потенциальное удвоение мирового спроса к 2030 году, обусловленное экспансией ИИ и ростом сложности моделей, что приводит к колоссальному энергопотреблению таких центров (до 100 МВт)[1]. Ключевым фактором роста является вычислительная сложность современных ИИ-алгоритмов.

Анализ прогнозов, включая данные Goldman Sachs Research (рост спроса на 160% к 2030 г.)[2], МЭА[3], McKinsey[4] и RAND Corporation (потребность ИИ-центров в 68 ГВт к 2027 г.)[5], демонстрирует консенсус в отношении значительного увеличения энергетических потребностей, связанных с развитием ИИ.

Традиционные источники энергии, доминирующие в энергобалансе центров обработки данных, несут значительные экологические издержки, включая выбросы парниковых газов (около 1% глобальных выбросов)[6], значительное потребление водных ресурсов и землепользование. Такая зависимость противоречит глобальной цели по декарбонизации.

Ядерная энергетика представляет собой многообещающий низкоуглеродный источник энергии. Разнообразие ядерных реакторов, включая традиционные, малые модульные (SMR) и микрореакторы, обеспечивает гибкие возможности энергоснабжения. Стабильность и надежность энергоснабжения атомных электростанций, высокий коэффициент использования мощности[7] и независимость от погодных условий являются ключевыми преимуществами для круглосуточно работающих центров обработки данных. Компактность некоторых видов ядерных установок способствует эффективному использованию ресурсов, а в долгосрочной перспективе ядерная энергетика может обеспечить конкурентоспособные эксплуатационные расходы.

Внедрение ядерной энергетики сопряжено с вызовами, включая безопасность реакторов, управление радиоактивными отходами, высокие капитальные затраты и распространение ядерных технологий, требующими тщательного рассмотрения и разработки мер по минимизации сопряженных рисков.

Наблюдается растущий интерес технологических гигантов (Microsoft, Amazon, Google) к использованию ядерной энергии, включая заключение соглашений и инвестиции в SMR, а также рассмотрение размещения центров обработки данных вблизи АЭС. Эти инициативы отражают признание потенциала ядерной энергетики для устойчивого роста ИИ и больших данных.

Более широкое внедрение ядерной энергетики может привести к декарбонизации энергетического сектора и стабильному энергоснабжению благодаря развитию SMR и микрореакторов. Для реализации этого потенциала необходимо преодолеть технологические, экономические, социальные и регуляторные барьеры при активной государственной поддержке и открытом диалоге с общественностью.

Развитие и распространение ядерных технологий и оборудования тесно связаны с миром торговой политики. Экспорт и импорт ядерных материалов, технологий и оборудования регулируются международными соглашениями, торговые ограничения, в т.ч. экспортный контроль могут влиять на цепочки поставок ядерного топлива и оборудования, а также на международное сотрудничество в области ядерной энергетики. Государственная поддержка ядерной энергетики, включая субсидии, налоговые льготы и гарантии по кредитам, также является частью торговой политики, направленной на стимулирование развития отрасли. Кроме того, тарифы на электроэнергию и торговые соглашения могут влиять на конкурентоспособность ядерной энергии по сравнению с другими источниками энергии на мировом рынке. Развитие ИИ и систем больших данных, требующих надежного и устойчивого энергоснабжения, может стать дополнительным фактором, влияющим на формирование торговой политики в отношении ядерной энергетики, стимулируя международное сотрудничество и инвестиции в эту область.

Хорева Полина

[1]https://www.iea.org/news/ai-is-set-to-drive-surging-electricity-demand-from-data-centres-while-offering-the-potential-to-transform-how-the-energy-sector-works

[2] https://www.goldmansachs.com/insights/articles/ai-to-drive-165-increase-in-data-center-power-demand-by-2030

[3]https://www.iea.org/news/ai-is-set-to-drive-surging-electricity-demand-from-data-centres-while-offering-the-potential-to-transform-how-the-energy-sector-works

[4] https://blog.fluenceenergy.com/powering-intelligence-how-energy-storage-enabling-ai-revolution

[5] https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA3572-1.html

[6] https://www.iea.org/energy-system/buildings/data-centres-and-data-transmission-networks

[7] https://www.energy.gov/ne/articles/what-generation-capacity