Доктор Сама Бильбао и Леон, генеральный директор Всемирной ядерной ассоциации, исследует, может ли ядерная энергетика масштабироваться достаточно быстро, чтобы обеспечить взрывной рост ИИ.

Подписав соглашение о перезапуске ядерного реактора на Три-Майл-Айленде , компания Microsoft подтвердила то, что уже предсказывали энергетические аналитики: революция в области искусственного интеллекта совпала с энергетическим реализмом. Amazon и Google последовали их примеру, заключив аналогичные соглашения с разработчиками ядерных технологий, совместно сделав ставку на то, что ядерная энергетика — один из наиболее перспективных путей к обеспечению будущего ИИ.

Теперь самый насущный вопрос заключается в том, смогут ли разработчики ядерной техники достаточно быстро масштабироваться, чтобы завоевать рынок, или же компании, занимающиеся разработкой ИИ, согласятся на менее оптимальные альтернативы.

Растущий спрос на энергию

К 2030-м годам потребление электроэнергии центрами обработки данных может вполне сравниться с потреблением электроэнергии крупными странами. Международное энергетическое агентство прогнозирует, что к 2050 году мировой спрос на электроэнергию увеличится в шесть раз . Это отчасти связано с тем, что рабочие нагрузки ИИ требуют непрерывных вычислений в течение недель или месяцев, что требует круглосуточного электроснабжения.

В 2024 году ядерные реакторы во всем мире выработали рекордные 2667 тераватт-часов (ТВт·ч), предотвратив выбросы более двух миллиардов тонн углекислого газа. Однако доля ядерной энергетики в мировом энергобалансе стагнирует, поскольку спрос опережает рост чистой энергии. По оценкам Всемирной ядерной ассоциации, нынешние мощности ядерной энергетики в мире, составляющие 398 ГВт, должны как минимум утроиться к 2050 году, чтобы покрывать около 10% мирового спроса на электроэнергию.

Использование возобновляемых источников энергии в сочетании с системами хранения данных остаётся экономически нецелесообразным для многодневного резервного копирования в масштабах центров обработки данных, хотя затраты снижаются. В то время как мощность солнечных электростанций будет увеличиваться, атомные электростанции генерируют больше электроэнергии, работая непрерывно.

Коэффициенты использования установленной мощности атомной энергетики, составляющие в среднем 90% в Северной Америке, делают ее уникальной для удовлетворения требований центров обработки данных, при условии, что проекты могут быть реализованы в соответствии с графиком и бюджетом.

Новейшая история ядерной энергетики

За последние 40 лет средний срок строительства ядерного реактора в мире составлял около пяти с половиной лет. Однако существует распространённое мнение, что ядерные проекты часто перерасходуются, основываясь на нескольких задержках.

Дело в том, что за последние несколько десятилетий на Западе практически не было построено новых мощностей атомной энергетики. Низкий спрос на электроэнергию, переход от государственной инфраструктуры к частному кредитованию привели к снижению возможностей поставок, истощению цепочек поставок и нехватке опыта у персонала. Переход от отдельных проектов к многоблочным программам мог бы решить эти проблемы, если бы портфель проектов из более чем 100 реакторов на Западе был реализован.

Изменение динамики

Три фактора могут изменить эту динамику. Корпоративные обещания нулевого уровня выбросов ограничили развитие альтернатив ископаемому топливу, по крайней мере на бумаге. Реформа регулирования набирает обороты: страны оптимизируют процессы обмена знаниями и сокращают сроки одобрения, а финансовое сообщество изучает механизмы снижения надбавки к стоимости капитала, с которой сталкиваются ядерные проекты.

Мобилизация глобальной цепочки поставок требует координации на всех этапах ядерного топливного цикла. Также необходимо принимать своевременные инвестиционные решения по всем аспектам топливного цикла. Хотя геополитическая динамика рынка оказывает влияние, урановых ресурсов достаточно для удовлетворения прогнозируемого роста ядерной энергетики, но для увеличения поставок эти ресурсы необходимо ввести в эксплуатацию.

Чтобы достичь цели утроения, атомная отрасль должна продолжать сотрудничество и партнерство между секторами.

Такие платформы, как ADIPEC [мероприятие по энергетическому переходу на Ближнем Востоке], стали критически важными для этой координации, объединяя политиков, разработчиков ядерной энергии, лидеров технологий и финансовые институты для согласования несовместимых сроков и систем оценки рисков. Будучи членом исполнительного комитета ADIPEC, я наблюдал, как эти форумы превратились в рабочие сессии, где обсуждаются конкретные проблемы, возникающие в традиционно разрозненных отраслях.

За пределами центров обработки данных

Потребность в чистой электроэнергии выходит за рамки искусственного интеллекта. Реальной проблемой остаётся замена угля.

По мере того, как мир декарбонизируется, стимулирует экономическое развитие и стремится подключить почти миллиард человек, которые до сих пор не имеют доступа к обычному электричеству, глобальный спрос на надежную чистую энергию будет резко расти. Энергоемкие отрасли промышленности разделяют базовую нагрузку центров обработки данных. Атомная энергия может использоваться для производства микросхем, нефтехимической промышленности, медицинских учреждений и опреснительных установок.

Стратегии внедрения диверсифицируются, чтобы соответствовать текущему моменту. Малые модульные реакторы вызывают значительный интерес благодаря своему потенциалу для обслуживания небольших сетей и промышленных применений. Канада продвигается вперед в создании своих первых малых модульных реакторов (ММР), демонстрируя, что новые конструкции могут дополнять традиционные крупные электростанции. Хотя ММР находятся на ранних стадиях коммерческого освоения, ввод в эксплуатацию новых и продление срока службы существующих крупных реакторов позволяет немедленно увеличить мощности.

Путь вперед

Развитие ядерной энергетики набирает обороты. На 50-м Всемирном ядерном симпозиуме в сентябре этого года руководители финансовых учреждений, представители компаний, активно использующих энергию, и многие другие отметили высокий интерес инвесторов к ядерной энергетике. Тридцать одно правительство, 14 крупных банков и 15 крупнейших потребителей энергии, включая Amazon, Google и Dow, теперь поддерживают утроение ядерных мощностей к середине столетия. Даже Всемирный банк изменил свою позицию, сняв запрет на финансирование ядерных проектов, что свидетельствует об институциональном доверии к роли ядерной энергетики.

Для поддержки ядерной энергетики правительствам следует внедрить систему лицензирования, учитывающую риски и показатели эффективности, что позволит использовать предварительно одобренные проекты для оптимизации экспертиз по каждому проекту. Финансовое снижение рисков за счет гарантий строительства устранит «атомную» надбавку, повысив конкурентоспособность ядерной энергетики. Расширение и диверсификация поставок топлива требуют ускоренного принятия инвестиционных решений.

Поддержка возрождения ядерной энергетики выходит за рамки какой-либо одной отрасли. Страны, взявшие на себя обязательство развивать базовую ядерную энергетику, получат решающие преимущества в области искусственного интеллекта, передовых технологий и производства полупроводников, став экономическими лидерами XXI века. Те, кто колеблется, рискуют стать технологически зависимыми и столкнуться с энергетической нестабильностью.

Возможность существует. То, как поставки ядерного оружия определят это десятилетие.