Искусственный интеллект подстёгивает поиск новых источников энергии: конкуренция между газом, ядерными реакторами и термоядом
Потребность ИИ в энергии меняет энергетический рынок
Неуёмный спрос искусственного интеллекта на электроэнергию побуждает технологические компании искать новые источники энергии. Это стимулирует конкуренцию и инвестиции в стартапы, занимающиеся термоядерным и ядерным синтезом.
Природный газ долгое время считался оптимальным решением для бесперебойного энергоснабжения: он проверен, недорог и широко доступен. Однако военные действия на Ближнем Востоке обнажили уязвимость его цепочек поставок — удары иранских дронов повредили значительную часть газовой инфраструктуры Катара, одного из крупнейших экспортёров.
Кроме того, из‑за резкого роста спроса образовались длинные очереди на газовые турбины: заказы, размещённые сегодня, вероятно, будут выполнены не раньше начала 2030‑х годов.
Угроза со стороны малых модульных реакторов (ММР)
Задержки с поставками газовых турбин создают риски не только для технологических компаний, но и для самой газовой отрасли. В США 40 % потребляемого природного газа идёт на выработку электроэнергии.
К моменту разрешения дефицита турбин на рынке может появиться множество конкурентов. Стартапы, разрабатывающие малые модульные ядерные реакторы (ММР), планируют подключить свои первые коммерческие электростанции к сети в ближайшие 5–7 лет — примерно столько же времени требуется на получение комплектующих для новой газовой электростанции.
Несколько компаний стремятся запустить реакторы до конца десятилетия:
- Kairos Power (среди будущих клиентов — Google) получила одобрение на демонстрационный реактор Hermes 2 в 2024 году, строительство уже идёт;
- Oklo (объединилась с компанией Сэма Альтмана в 2024 году) планирует начать коммерческую эксплуатацию в 2028 году;
- X‑energy (среди инвесторов — Amazon) нацелена на начало работы в начале 2030‑х;
- TerraPower (основана Биллом Гейтсом, имеет соглашение с Meta) планирует начать коммерческую эксплуатацию в 2030 году.
Перспективы термоядерного синтеза
Другая перспективная технология — термоядерный синтез. Хотя она менее проверена, чем ядерный распад, термояд обещает вырабатывать большое количество энергии, используя в качестве топлива практически только морскую воду.
Стартапы в области термояда также планируют развернуть свои первые реакторы в начале 2030‑х или даже раньше:
- Commonwealth Fusion Systems планирует запустить демонстрационный реактор в следующем году, а первый коммерческий реактор Arc (мощностью 400 МВт) — в начале 2030‑х в Вирджинии;
- Inertia Enterprises планирует начать строительство электростанции промышленного масштаба в 2030 году;
- Helion (при поддержке Сэма Альтмана) стремится построить первую коммерческую электростанцию Orion к 2028 году для снабжения электроэнергией Microsoft. Компания также ведёт переговоры с OpenAI о поставке до 5 ГВт к 2030 году и 50 ГВт к 2035 году.
Проблема стоимости
Главная проблема для всех этих компаний — стоимость. Стартапы с ММР рассчитывают на снижение затрат за счёт массового производства, но эта гипотеза ещё не доказана.
По данным Lazard, сегодня ядерная энергия — один из самых дорогих видов новой генерирующей мощности (около 170 долларов за МВт·ч). Термояд сталкивается с аналогичными проблемами масштабирования, хотя неопределённостей ещё больше: некоторые эксперты прогнозируют, что стоимость одного МВт·ч от термоядерной электростанции изначально может составить около 150 долларов.
Для сравнения: новые базовые газовые электростанции стоят около 107 долларов за МВт·ч, хотя в последние годы цены растут.
Конкуренция с возобновляемыми источниками энергии
Однако все эти технологии могут уступить место возобновляемым источникам энергии в сочетании с аккумуляторами. За последнее десятилетие стоимость ветровой и солнечной энергии резко снизилась.
Солнечная энергия продолжает дешеветь, а цены на аккумуляторы также снижаются — в прошлом году было установлено 58 ГВт·ч аккумуляторных мощностей. Даже без субсидий стоимость солнечной энергии в сочетании с аккумуляторами составляет от 50 до 130 долларов за МВт·ч, что сопоставимо с термоядом, ядерным распадом и природным газом.
Новые разработки в области аккумуляторов, ориентированные на подключение к электросетям, могут ещё больше снизить цены. Например:
- Form Energy недавно подписала соглашение о поставке электроэнергии Google от железной воздушно‑аккумуляторной системы ёмкостью 30 ГВт·ч;
- XL Batteries может перепрофилировать старые нефтяные резервуары для хранения недорогой органической жидкости — размер батареи ограничен только размером и количеством резервуаров.
Поскольку эти новые аккумуляторы не используют критически важные минералы (литий, кобальт, никель), они обещают значительно снизить стоимость долгосрочного хранения энергии.