Центровете за данни се разширяват по всякакъв възможен начин. Компаниите по света се нуждаят от все повече и повече ресурси за дейта центрове и операторите бързат да добавят нов капацитет – както към съществуващи структури, така и за изграждане на нови съоръжения.
Независимо какво правят, има друг проблем, който създава главоболия на операторите на центрове за данни – електричеството. Дори и в момента положението не е добро. Както операторите на центрове за данни, така и компаниите за комунални услуги изпитват трудности да доставят достатъчно електроенергия за съоръженията. Това е проблем, който ще продължи да измъчва индустрията през следващите няколко години.
Гладът за електричество
Скорошна прогноза на Gartner например гласи, че потреблението на електроенергия в центрове за данни ще нарасне със 160% през следващите две години. Това е огромно число, особено като се имат предвид всички усилия, които се полагат за оптимизиране на енергийното потребление. Но няма да е достатъчно. Gartner прогнозира, че 40% от съществуващите центрове за данни, фокусирани върху AI, ще бъдат ограничени от наличността на енергия до 2027 г. Това означава, че те няма да могат да функционират с пълния си капацитет.
„Експлозивният растеж на нови хипермащабни центрове за данни за прилагане на GenAI създава ненаситно търсене на енергия, което ще надхвърли способността на доставчиците на комунални услуги да разширят своя капацитет достатъчно бързо. На свой ред това заплашва да наруши наличността на енергия и да доведе до недостиг, което ще ограничи растежа на нови центрове за данни за GenAI и други употреби след 2026 г.“, казва Боб Джонсън, вицепрезидент и анализатор в Gartner пред DataCenterKnowledge.
Gartner изчислява, че през 2027 г. необходимата мощност за AI центровете за данни ще достигне 500 TWh. Това би било 2,6 пъти повече от нивото, което беше през 2023 г. „Краткотрайните недостиг и прекъсвания на електроенергията вероятно ще продължат с години, тъй като новият капацитет за пренос, разпределение и производство на електроенергия може да отнеме много време, за да влезе онлайн и няма да облекчи текущите проблеми“, казва Джонсън .
Тези реалности принуждават операторите да бъдат по-проактивни в намирането на решения. Някои от тях изискват инвестиране в нови енергийни проекти. Други решения са сключването на партньорства и дългосрочни споразумения за доставка на енергия с доставчиците. Това е и начин операторите да имат по-добра предвидимост на цените на енергията.
„Значимите потребители на енергия работят с големи производители, за да осигурят дългосрочни гарантирани източници на енергия, независимо от другите изисквания на клиентите. Междувременно цената на енергията за работа на центрове за данни ще се увеличи значително, тъй като операторите използват икономически лостове, за да осигурят необходимата мощност. Тези разходи ще бъдат прехвърлени и към доставчиците на продукти и услуги с AI/GenAI“, казва Джонсън.
Какво става с устойчивостта?
Индустрията на центровете за данни се гордее, че е един от лидерите, когато става дума за устойчивост и дела на използваната зелена енергия. За съжаление зелената енергия не е достатъчна, за да покрие всички енергийни нужди на центровете за данни. Те изискват денонощна наличност, предвидими доставки и без прекъсвания. Това са неща, които не могат да бъдат напълно покрити от зелени източници, например слънце или вятър. Ето защо операторите изграждат разнообразни доставки. Негативната страна на това е, че някои цели за устойчивост ще пострадат в резултат на диверсификацията.
„Реалността е, че увеличеното използване на центрове за данни ще доведе до повишени емисии на CO2 за генериране на необходимата мощност в краткосрочен план. Това от своя страна ще затрудни операторите на центрове за данни и техните клиенти да постигнат агресивните цели за устойчивост, свързани с емисиите на CO2“, добавя Джонсън.
Така че, докато операторите на центрове за данни преоценяват целите си за устойчивост, те все още трябва да решават проблемите със захранването. И тук ядрената енергия се появява като възможно решение и основен кандидат.
Време ли е (отново) да станем ядрени?
Фирмите за центрове за данни са известни със своите зелени инвестиции, така че преминаването към ядрена енергия може да изглежда малко контрапродуктивно. За съжаление, те нямат голям избор. Зелената енергия зависи от местоположението и други фактори и макар дълго време центрове за данни да можеха да бъдат изграждани на места, за да компенсират това, нещата се променят. Наличната земя, регулациите и търсенето принуждават операторите да изграждат съоръжения навсякъде, където могат.
„Центровете за данни стават все по-гладни за енергия и не могат да продължат да разчитат единствено на мрежата. Много енергийни системи с нулеви въглеродни емисии обаче зависят от местоположението, оставяйки ядрената енергия жизнеспособна опция. Дори и да използват въглищни или газови инсталации, те също зависят от местоположението. Ядрената енергия е най-доброто решение, тъй като не е обвързана с конкретни местоположения и осигурява най-постоянната енергийна продукция“, казва Джеймс Уокър, главен изпълнителен директор на компанията за микрореактори Nano Nuclear пред DataCenterDynamics.
Сега има много такива компании. Те разработват микроядрени реактори, които операторите могат да инсталират на място. Това е алтернатива, за разлика от разчитането само на решения за зелена енергия на място.
И големите компании се стичат към тези идеи. По-рано през 2024 г. Amazon подписа споразумение с Talen Energy за закупуване на 960MW център за данни, захранван от местна ядрена централа в Пенсилвания. На практика Amazon ще захранва целия кампус от централата, без да е необходимо да използва основната мрежа за допълнителна енергия. За съжаление на компанията, Федералната комисия за енергийно регулиране гласува против искането, съобщи DataCenterKnowledge.
„Ние оставаме ангажирани да продължим да обновяваме и развиваме въглеродно-неутрални енергийни решения с компании като Talen Energy, за да захранваме операциите на центровете за данни в Съединените щати и многото технологии, поддържащи нашите клиенти и нашето ежедневие“, казва Дънкан Нишам, говорител на Amazon и добави, че компанията възнамерява да продължи проекта с Talen.
Защо проектът беше отхвърлен? Местните енергийни компании се оплакаха, че несправедливо облагодетелства както AWS, така и Talen. И двете компании възнамеряват да продължат партньорството си, което означава, че ще трябва да направят промени в проекта, за да бъде приет.
Google също минава към ядрена енергия. Компанията е подписала споразумение с Kairos Power за изграждане на до седем SMR (малки модулни реактора) за общо 500 MW мощност, съобщава DataCenterFrontier. Първият от тях трябва да бъде готов през 2030 г., а останалите – до 2035 г. Така че ще мине известно време, преди тези SMR действително да започнат да разрешават глада за енергия.
„За да ускорим прехода към чиста енергия в САЩ, ние подписваме първото в света корпоративно споразумение за закупуване на ядрена енергия от множество малки модулни реактори, които ще бъдат разработени от Kairos Power. Това споразумение е ключова част от нашите усилия за комерсиализиране и мащабиране на усъвършенстваните енергийни технологии, от които се нуждаем, за да постигнем нашите цели за нулева енергия без въглерод с 24/7 наличност и да гарантираме, че повече общности ще се възползват от чиста и достъпна енергия в бъдеще“, пише старши директорът на Google по енергетика и климат Майкъл Терел в публикация в блога на компанията.
Kairos Power ще трябва да разработи, конструира и след това да управлява SMR-ите. След това ще продаде всички необходими услуги и енергия на Google съгласно PPA (Споразумение за закупуване на енергия). „Наличието на споразумение за множество внедрявания е важно за ускоряване на комерсиализацията на модерната ядрена енергия чрез демонстриране на техническата и пазарна жизнеспособност на решение, което е от решаващо значение за декарбонизирането на електрическите мрежи, като същевременно осигурява така необходимото производство на енергия и капацитет. Този ранен ангажимент от страна на Google предоставя силен сигнал за търсене от страна на клиентите, който подсилва продължаващата инвестиция на Kairos Power в нашия подход за итеративно развитие и мащабиране на комерсиалното производство“, казва Джеф Олсън, вицепрезидент на Kairos Power.
Но чакайте, има още…
Microsoft е следващото голямо име, което сега подкрепя ядрената енергия. През септември 2024 г. компанията заяви, че ще помогне за съживяването на атомната електроцентрала на остров Три Майл. Там има централа, която беше изключена преди години като част от зеления преход. Но споменатият зелен преход не е достатъчно бърз и не може да се справи с нарастването на търсенето на енергия. Това е тенденция, която се наблюдава в много сектори и налага подновяването на разговорите за ядрената енергия като цяло.
Ако проектът на Microsoft е успешен, компанията ще поеме целия капацитет на централата. Всички 837MW ще отидат в центровете за данни на Microsoft в щата Пенсилвания заедно с Чикаго, Вирджиния и Охайо. Това е много мощ, която ще реши много проблеми за Microsoft в региона.
„Като се има предвид цялото търсене, което виждаме от центровете за данни, и намаляването на предлагането и готовите за работа налични локации, това увеличава още повече цените за други индустрии извън центровете за данни, за да се опитат да купуват евтини възобновяеми източници на енергия“, казва изпълнителният директор на NextEra Джон Кетчъм. Той добавя, че компанията също обмисля да рестартира ядрената си централа в Дуейн Арнолд поради силния интерес от операторите на центрове за данни.
И това е тенденция, която не се случва само в САЩ. В Тайван TSMC също заяви, че е „много отворена“ към използването на ядрена енергия, за да се справи с търсенето на енергия. И в други региони по света, включително Европа, ядреният дебат отново е в ход. Много държави обсъждат дали да се откажат от планираните спирания на атомни електроцентрали, а някои дори възстановяват съоръжения като в САЩ.
Връщането към ядрената енергия ще реши ли нуждите от енергия на центъра за данни? Не само по себе си. Но това ще добави така необходимия допълнителен баланс към мрежата. Нека не забравяме, че не само центровете за данни имат изисквания за мощност, които нарастват. Ядрената енергия, включително SMR, са част от решението. Те ще решат някои проблеми, но ще въведат нови – като справяне с отпадъците, високи първоначални разходи и т.н. Въпреки всичко това индустриите по света също увеличават търсенето на енергия, така че работата трябва да продължи във всички области – енергия оптимизиране на ефективността, устойчиви енергийни източници, подобрения на мрежата, ядрени централи и т.н. Само пълно усилие на всички фронтове ще постигне планираните дългосрочни резултати.