Для ЦОДа солнечные панели выгоднее АЭС

Для ЦОДа солнечные панели выгоднее АЭС
Data Center Alley в Вирджинии: крупнейшее в мире скопление ЦОДов

Одной из актуальных задач современной глобальной экономики является обеспечение стабильного электроснабжения сотен высокопроизводительных дата-центров, возводимых по всему миру для обучения и эксплуатации систем искусственного интеллекта.

По оценкам, проекты строительства ЦОДов стали ответственными за 92 % прироста ВВП США в первом квартале 2025 года по данным, и без них экономика оказалась бы в рецессии Financial Times. Возведение инфраструктуры ЦОДов предоставляет тысячи рабочих мест и поддерживает экономическую динамику, но одновременно оттягивает ресурсы и инвестиции из других секторов Economist.

К вопросу энергии: существующих ТЭС недостаточно для питания примерно 280 новых крупных ЦОДов, запланированных к сдаче в эксплуатации в США в ближайшие три года Wall Street Journal. Один из путей решения — размещение малых модульных реакторов непосредственно рядом с ЦОДами Habr.

Модульные АЭС и газовые установки

Малые модульные реакторы (SMR) рассматриваются как ключевой ресурс для крупномасштабных дата-центров, ведь современные стойки с TPU и GPU потребляют на порядок больше электроэнергии, чем классические серверы с CPU.

В качестве примера Amazon инвестирует сотни миллионов долларов в проект Cascade Advanced Energy Facility мощностью 320 МВт в штате Вашингтон GeekWire.

Проект АЭС Amazon и X-energy
Проект Cascade Advanced Energy Facility: Amazon, X-energy и Energy Northwest планируют начать стройку через пять лет

Изначально на площадке установят четыре, а затем — двенадцать реакторов Xe-100 от компании X-energy на топливе TRISO-X с обогащением HALEU до 20 % урана-235 МАГАТЭ. Amazon уже вложила $700 млн и стала совладельцем X-energy.

Реактор Xe-100
SMR Xe-100: электрическая мощность 80 МВт и тепловая 200 МВт

Помимо атомных установок, IT-гиганты сооружают газовые турбины. Компании Crusoe Energy, OpenAI и xAI возводят ЦОДы на попутном газе рядом с нефтяными месторождениями, а Meta* в Огайо подводит к площадкам газопровод.

ЦОД Crusoe Energy
ЦОД Crusoe Energy у нефтяной скважины: генераторы на попутном газе

Сегодня природный газ и солнечные панели — самые востребованные источники энергии для новых ЦОДов.

Энергоснабжение Equinix
Equinix питает новые ЦОДы топливными элементами на метане и солнечными батареями

В Китае уже завершены испытания модулярного реактора Linglong-1 (ACP-100) мощностью 125 МВт, получившего оценку безопасности МАГАТЭ CNNC.

SMR Linglong-1
SMR Linglong-1: первый в мире наземный малый модульный реактор PWR, сертифицированный МАГАТЭ
Тесты Linglong-1
Этап холодных испытаний Linglong-1 в Китае

Экономика электроснабжения ЦОД

По оценкам ICF, в США требуется вводить минимум 80 ГВт новых генерирующих мощностей ежегодно для потребностей ЦОДов и промышленности, тогда как сегодня вводят менее 65 ГВт WSJ. Для сравнения, в прошлом году Китай запустил 429 ГВт.

Сейчас ЦОДы потребляют менее 3 % электроэнергии США, но к 2028 году их доля может превысить 12 %. На данный момент в стране работают 522 крупных ЦОДа, ещё 280 будут введены до 2028 года.

Учитывая трёхлетний срок амортизации оборудования, окупаемость новых объектов становится непростой задачей TechFund.

Некоторые эксперты полагают, что при текущей модели доходов от ИИ-услуг инвестиции в ЦОДы могут никогда не окупиться Pracap.

Долгосрочная окупаемость ЦОД
График: долгосрочная окупаемость проектов ЦОД

Многим компаниям выгоднее аренда готовой инфраструктуры. Например, на UltraVDS можно развернуть проекты без капитальных затрат и узких мест по энергоснабжению.

Современные солнечные комплексы

Недавно раскрыты детали Талатанского солнечного парка в тибетских горах (уезд Гунхэ, провинция Цинхай, Китай) на высоте почти 3 км. Основные параметры:

  • Площадь — более 420 км² (половина Москвы).
  • Выработка — 17 ГВт, к 2028 году вдвое и к 2030 году — 85 ГВт NYT.
Вид на Талатанский солнечный парк

Ночью комплекс продолжает работу за счёт ветроэнергетики и гидроаккумулирующих станций.

Идея напоминает проект Desertec Wikipedia: покрытие части Сахары солнечными панелями могло бы обеспечить электричеством всю Европу.

Схема проекта Desertec

Стоимость и перспективы солнечной энергии

Себестоимость солнечной электроэнергии стремительно снижается. По исследованию Университета Суррея, в оптимальных условиях производство обходится около $0,02 за кВт·ч Surrey, опережая уголь, газ и ветряные станции.

LCOE различных источников
LCOE для разных источников энергии в 2025 году

Высокая доля солнечной генерации в отдельных регионах (Калифорния, Китай) приводит к перегрузкам сетей и избыточному производству, что требует развития систем накопления и модернизации электросетей.

Потери при избыточном производстве
Связь между долей солнечной генерации и потерями в сетях в 2024 году

Учёные из Centre for Net Zero выяснили, что для питания ЦОДов солнечные фермы примерно на 42 % дешевле SMR The Register.

Сравнение стоимости генерации SMR и солнечных ферм

Использование авиационных двигателей

Ещё одна идея — трансформация авиационных двигателей в газотурбинные энергоблоки. Компания ProEnergy в октябре 2025 года представила модель PE6000 на базе турбовентилятора GE CF6-80C2, уже установленную в двух ЦОДах ProEnergy и отмеченную руководством IEEE Spectrum.

Турбодвигатель ProEnergy PE6000
ProEnergy PE6000: 48 МВт от конверсии авиадвигателя GE CF6-80C2

Технологии будущего

Цены на солнечные панели продолжат снижаться благодаря новым материалам: тандемные перовскит-кремниевые ячейки, двусторонние модули и перерабатываемые фотоэлектрические композиты Nature.

Тандемные перовскит-кремниевые ячейки
Двусторонние перовскит-кремниевые ячейки LONGi

В июле 2025 года тандемные модули LONGi обновили рекорд КПД до 34,85 % Nature.

С 2010 года стоимость Li-Ion аккумуляторов снизилась на 89 %, что позволило гибридным установкам с панелями и хранилищами стать конкурентоспособнее газовых генераторов. Сегодня доступны бытовые решения по цене около $40 за кВт·ч, окупаемость системы на 50° северной широте — ~8−9 лет HN.

*Meta признана экстремистской организацией и запрещена в России.

 

Источник

Читайте также