Атомный реактор TerraPower становится ключевым решением для обеспечения электроэнергией центров обработки данных искусственного интеллекта

Стартапы в области атомной энергетики позиционируют себя как решение самой насущной проблемы центров обработки данных для искусственного интеллекта: надежного и круглосуточного энергоснабжения. TerraPower, основанная Биллом Гейтсом, является последним участником рынка; по сообщению Bloomberg, компания планирует представить свой первый проект центра обработки данных в этом году.

Хотя TerraPower не раскрыла конкретного заказчика, ранее в январе было объявлено, что Meta согласилась приобрести восемь ее энергоблоков Natrium. Запланированный на 2027 год проект центра обработки данных, строительство которого начнется в этом году, станет второй площадкой компании после первого энергоблока, который в настоящее время строится в штате Вайоминг.

Не все атомные реакторы подходят для работы центров обработки данных, однако TerraPower обладает явным преимуществом благодаря интегрированной системе хранения энергии, что дает ей конкурентное преимущество. Эта возможность обеспечивается за счет интеграции с возобновляемыми источниками энергии, такими как ветровая и солнечная энергия.

Атомные реакторы, включая реакторы TerraPower, работают наиболее эффективно при полной мощности. Атомные электростанции имеют самый высокий коэффициент установленной мощности среди всех типов генерации, работая на максимальной мощности 92,5% времени в США. Однако эта эффективность имеет свою цену: существующие реакторы медленно реагируют на изменения нагрузки и могут изменять мощность лишь примерно на 5% в минуту, согласно данным Рокки-Маунтинской национальной лаборатории.

Новые малые модульные реакторы (ММР), на которых сосредоточено внимание многих стартапов, могут изменять мощность быстрее — примерно на 10% от номинальной мощности в минуту, по данным NRL. Тем не менее, работа ниже полной мощности экономически неэффективна, поскольку доход зависит от выработки электроэнергии.

Эта проблема касается всех электростанций, но особенно остро стоит для атомной энергетики, которая несет самые высокие капитальные затраты среди любых технологий генерации. Стартапы надеются, что массовое производство ММР снизит эти затраты, хотя это пока не доказано. Даже в случае успеха реализация этих преимуществ может занять десятилетие или более. Поскольку первые электростанции дороги, стартапы стремятся эксплуатировать их на пиковой мощности как можно чаще.

Для центров обработки данных, особенно использующих энергию за счетчиком (behind-the-meter), это представляет собой серьезную проблему. Их энергонагрузка быстро колеблется, поскольку графические процессоры обрабатывают задачи обучения искусственного интеллекта или пользовательские запросы. Эти колебания настолько сильны, что газовые турбины выходили из строя под такой нагрузкой. Для стабилизации работы центры вынуждены инвестировать в крупные аккумуляторные батареи, что дополнительно увеличивает затраты.

TerraPower спроектировала свой 345-мегаваттный реактор с расплавленными солями для решения этих проблем. Ключевой целью дизайна было обеспечение возможности реактора дополнять непостоянные возобновляемые источники энергии, такие как ветровая и солнечная энергия, что требовало способности быстро увеличивать и снижать мощность. Хотя изначально TerraPower планировала использовать возобновляемые источники, а не центры обработки данных, обе сферы сталкиваются с аналогичными проблемами непостоянства генерации, просто с противоположных точек зрения.

Для обеспечения быстрой реакции TerraPower не регулирует мощность ядра своего реактора. Вместо этого она поддерживает непрерывный процесс деления, накапливая избыточное тепло в большом резервуаре с расплавленным натрием. Когда спрос резко возрастает, электростанция забирает энергию из этого резервуара для производства большего количества пара и привода турбин. Это позволяет дорогостоящему оборудованию работать непрерывно, распределяя инвестиционные затраты на большее количество рабочих часов.

Такой подход сочетает высокий коэффициент установлен мощности атомной энергетики с технологиями хранения энергии, позволяя TerraPower бесшовно интегрироваться в сети с высокой долей возобновляемых источников или подключаться напрямую к центрам обработки данных. Эта гибкость может дать стартапу конкурентное преимущество в обеспечении энергией инфраструктуры искусственного интеллекта.