Ядрено бъдеще на центровете за данни?

Текстът е публикуван в бр. 4 (44) на списание Business Global

Центровете за съхранение за данни са сърцето на новата дигитална икономика. Обемите информация в тях се увеличават експоненциално, сървърните технологии стават все по-високопроизводителни. Всичко това изостря основния проблем, свързан с тях – имат нужда от охлаждане, което е изключително енергоемко.

Според доклад на Международната агенция по енергетика (МАЕ) центровете за данни са консумирали 460 TWh през 2022 г., което е представлявало 2 на сто от глобалното енергийно потребление за годината. Скоростта, с която потреблението на електроенергия ще се увеличи, зависи от „темпото на внедряване, набора от подобрения на ефективността, както и от тенденциите в областта на изкуствения интелект и криптовалутите“, се казва в доклада, но авторите очакват търсенето да нарасне до 1050 TWh до 2026 г. За да си представите увеличението, то е еквивалентно на цялата консумация на енергия на държава като Германия. Все едно за четири години да се появи нова, над 80-милионна и развита икономика. 

Компютърната мощност и охлаждането са двата най-енергийно интензивни процеса в центровете за данни, а бързият растеж през последните 12 месеца на услугите, свързани с изкуствения интелект (ИИ), означава, че доставчиците инвестират в енергоемки графични процесори.

„Един нормален център за данни изразходва 32 MW мощност, докато център, който използва изкуствен интелект, се нуждае от 80 MW“, казва пред Би Би Си Крис Шарп, главен технологичен директор на американската компания Digital Realty, която изгражда и от двата типа дейта центрове. 

Електрификацията на всичко останало, като транспорт, отопление за бита и индустрия, означава, че центровете за данни се конкурират с тях за електроенергия и няма да си спечелят много приятели, ако се стигне до ситуации на недостиг на електричество в бъдеще. 

Подходящият източник

„Нашата индустрия трябва да намери нов източник, който да задоволява енергийните ни нужди, и аз смятам, че това е ядрената енергия“, казва Шарп. Той прогнозира, че в близко бъдеще центровете за данни ще бъдат изграждани със собствени специални малки модулни реактори (ММР). Тази технология още не е въведена в търговска експлоатация никъде в света, но Китай вече строи първите. Разновидност на ММР се използва отдавна при ядрените подводници, а някои университети, като „Империъл Колидж“ в Лондон, от години експлоатират малки ядрени реактори за научни и учебни цели.  

Днес повечето компании, разработващи ММР за комерсиална употреба, се фокусират върху осигуряване на електричество за домакинствата. Но няколко специализирани фирми смятат, че центровете за данни са най-добрите кандидати за техните дизайни. Д-р Майкъл Блък, който ръководи Центъра за ядрено инженерство в „Империъл Колидж“, обяснява, че към момента има около 50 различни дизайна на ММР. Основното предизвикателство пред разработчиците е те да бъдат пригодени за масово производство. „Няма друга причина малък бърз реактор да не може да захранва център за данни, освен че трябва да го прекарате през регулаторите“, смята той. 

В САЩ един ММР дизайн от компания, наречена NuScale, вече е получил зелена светлина от Службата за ядрена енергия. В Обединеното кралство Службата за ядрено регулиране изучава дизайните на Rolls-Royce и американската технологична фирма Holtec International. А американската енергийна фирма Westinghouse иска да построи четири ММР в Североизточна Англия, близо до съществуващата АЕЦ в Хартлипул. 

Д-р Блък е на мнение, че ядрените подводници предлагат убедителен аргумент за безопасността на ММР технологията. „Построяваме реактор и го поставяме в подводница, а хората спят на няколко метра от него.“  Той прогнозира, че участието на технологичния сектор в развитието на ММР ще се окаже решаващо, защото „Тези момчета имат купища пари!“.

За разлика от него, д-р Дъг Пар, главен учен на „Грийнпийс“ –  Великобритания, казва, че високата цена на ММР ще се окаже твърде голяма бариера. Въпреки че Китай не разкрива стойността на единствените реактори от този тип, които се строят в момента, Пар е на мнение, че операторите на центрове за данни ще охладят ентусиазма си, когато се появят ревизирани разходи, които ще направят ММР неконкурентоспособни в сравнение с възобновяемите енергийни източници. 

Засега прогнозната цена на малките реактори е стотици милиони долари, значително по-малко от цената на конвенционалните ядрени централи, която се измерва в десетки милиарди. Освен това те са маневрени, което ги прави много по-надежден източник на енергия от вятърни или соларни централи.

Готов дизайн

В Калифорния компания, наречена Oklo, казва, че има ММР дизайн за центрове за данни, който е почти готов за пускане. „ИИ е катализаторът, основният двигател“, казва Браян Гит, който отговаря за бизнес развитието в компанията. Oklo планира да произвежда ММР, които според него могат да се изграждат както бързо, така и безопасно. „Хората поставят под въпрос жизнеспособността на ядрената енергия поради отпадъчния продукт и риска от авария“, казва Гит. „Ние рециклираме горивото през нашия реактор многократно, справяйки се с отпадъците, а новите реактори не могат да се стопят, те се самоохлаждат и саморегулират.“

Гит отказва да разкрие дали фирми за центрове за данни вече са подписали договори с неговата компания, но казва, че „всички големи оператори проявяват интерес“. Той добавя: „Енергията е най-големият им проблем и те искат да внедрят тази технология в рамките на четири години, до 2028 г.“.  Гит казва, че неговите 25 години работа в енергийния бизнес са го убедили, че ядрената енергия е единственият отговор на натиска, пред който са изправени новите центрове за данни с ИИ. 

Как би изглеждала собствената ядрена централа на един център за данни? Oklo предвижда голям резервоар от неръждаема стомана, който съдържа ММР, пуснат в 15 м дълбока дупка в земята. След това центърът за данни ще бъде изграден върху и около него.

Други потенциални ползватели на ММР

Освен електричество ММР са способни да произвеждат топлина, която може да бъде използвана в редица промишлени процеси. Това предоставя огромни възможности за декарбонизация на топлинно интензивните индустрии и тези, които в момента използват природен газ. Рафинерии, химически заводи, производители на цимент, калиев карбонат, стомана и автомобилостроене са само няколко примера. Най-малките единици (микро ММР) ще предложат решение за отдалечени общности, които разчитат на дизелово гориво за производство на електричество и топлина. 

Малките модулни реактори са идеални и като част от веригата за производство на зелен водород. Полската индустриална група Industria например избра технологията на Rolls-Royce за ММР, за да изпълни своите планове за производство на 50 000 тона нисковъглероден водород всяка година.

Като цяло може да се каже, че ядрената енергия ще бъде част от решението за декарбонизиране на промишления сектор. Разбира се, всеки проект ще трябва да се изработва отделно, за да се напасне към нуждите на съответната промишлена дейност. Но тъй като дизайнът е модулен, това няма да отнема много време. Всички разработчици на ММР са на мнение, че изграждането на един проект не би трябвало да отнеме повече от пет години. Финансирането също не би трябвало да представлява особена трудност, тъй като ММР е включена в таксономията на зеления преход и банките няма да имат проблем да участват в такива проекти.