Занимающаяся атомными проектами Kärnfull Next объявила о намерении создать на восточном побережье Швеции кампус с малыми модульными реакторами (SMR) для питания ЦОД. Как сообщает DataCenter Dynamics, уже выбрано место для строительства кампуса. Речь идёт о площадке компании Studsvik в Нючёпинге (Nyköping).

Ожидается, что эксплуатация нового оборудования Kärnfull Next начнётся в 2030 году. Как заявляют в компании, Studsvik является идеальным партнёром для проекта, поскольку существующая площадка хорошо оборудована для нового шведского атомного проекта. В Kärnfull Next подчёркивают, что один из первых в Европе парков малых реакторов не только обеспечит рабочие места, но и позволит сотрудничать с другими высокотехнологичными отраслями.

Источник изображения: Kärnfull Next

Пока не объявлялось, с какими типами ЦОД намерена сотрудничать Kärnfull. Ожидается, что строительство подобного парка позволит снизить цену и решить проблему доставки энергии, характерную для крупных АЭС. Более того, разработчики SMR вроде британской Rolls-Royce и американской Nuscale уверены, что атомная энергетика должна стать неотъемлемой частью любого плана по декарбонизации каждой индустрии.

Малые модульные реакторы (SMR) обеспечивают относительно небольшую мощность (до 300 МВт), при этом возможно серийное производство из стандартизированных компонентов заводского производства — ожидается, что это ускорит внедрения подобных малых АЭС в сравнении с полномасштабными станциями, строящимися по индивидуальным проектам.

Источник изображения: Kärnfull Next

В мае Kärnfull Next начала исследовать целесообразность использования площадки Studsvik, изучение возможности коммерческого производства электроэнергии здесь должно закончиться в декабре текущего года, уже подписан меморандум о взаимопонимании с потенциальным партнёром.

Пока Kärnfull всё ещё рассматривает вопросы финансирования, получения разрешений и возможность продажи соглашений о покупке энергии (PPA) — часто их приобретают потребители энергии вроде тех же ЦОД, желающие создать себе имидж «зелёных» компаний. Сообщается, что некоторые решения будут приняты компанией уже к концу 2024 года.

Аналогичные планы, конечно, формируются и в других регионах мира. Например, американская Green Energy Partners готовится построить многочисленные SMR на площадке в Вирджинии — проект хотят реализовать поблизости от уже действующей крупной АЭС.

Компания Microsoft выходит на новый уровень обеспечения своих ЦОД «зелёной» электроэнергией. Как сообщает DataCenter Dynamics, дата-центр IT-гиганта в Бойдтоне (Вирджиния, США), будет получать до 100 % безуглеродной энергии в круглосуточном режиме — это нехарактерное условие современных соглашений о покупке энергии (PPA). Кампус в Бойдтоне обошёлся примерно в $500 млн и неоднократно расширялся. Этот проект иногда называют крупнейшей инвестицией в Южной Вирджинии.

Известно, что современная «безуглеродная» энергия далеко не всегда по-настоящему является таковой. Многие компании, приобретающие PPA, на деле питают свои ЦОД из самых разных источников. Фактически оговаривается только объём вырабатываемой безуглеродной энергии, но не место или время и иногда даже год её выработки. Так, Microsoft уже приобрела немало сертификатов PPA, чтобы компенсировать использование энергию, получаемую в том числе за счёт ископаемого топлива.

Источник изображения: Lee Lawson/unsplash.com

Теперь АЭС Constellation будут включены в «энергопакет» дата-центра в Бойдтоне, куда уже входят поставки энергии от ветрогенераторов и солнечных электростанций. АЭС позволит круглосуточно поставлять безуглеродную энергию в том объёме, который нужен. Нюанс в том, что у Constellation нет ни одной АЭС поблизости от ЦОД, так что фактически он будет получить энергию из локальных источников, а АЭС будет отдавать такой же объём своим клиентам. Для взаимозачёта используется специальная платформа, размещённая в облаке Microsoft Azure.

Впрочем, в США уже есть проекты ЦОД с питанием непосредственно от АЭС, а в России такой дата-центр работает уже несколько лет. Есть и планы по использованию малых ядерных реакторов, которые позволят размещать дата-центры где угодно, а не только в непосредственной близости от атомных электростанций.

Американская Green Energy Partners (GEP), специализирующаяся на ЦОД и энергетике, как сообщает DataCenter Dynamics, намерена возвести сразу 30 новых ЦОД по соседству с АЭС. Впоследствии компания планирует построить новые источники энергии для основного и резервного питания этих дата-центров. Причём речь идёт об атомной и водородной энергетике.

Строительство предполагается вести на участке рядом с 1,6-ГВт АЭС Surry Nuclear Power Plant, принадлежащей оператору Dominion Energy — здесь GEP приобрела участок площадью около 260 га. Два реактора станции (PWR) будут эксплуатироваться минимум до 2052–2053 гг. Они обеспечат новые ЦОД энергией на первое время, а когда дата-центры начнут приносить существенную прибыль, рядом будут построены и малые модульные реакторы (SMR).

Первый этап возведения кампусов начнётся в 2024 году. Они будут расположены между «долиной дата-центров» в Северной Вирджинии (преимущественно в округе Лаудон) и наземной станцией подключения подводных ВОЛС в Вирджиния-Бич. Это позволит разгрузить север региона, например — в округе Лаудон ЦОД потребляют около 20 % всей электроэнергии, из-за чего дальнейшее развитие индустрии ЦОД здесь затруднено из-за нехватки электричества и даже недостатка ЛЭП.

Источник изображения: NuScale

Изначально ЦОД будут питаться от уже существующей электросети, но позже будет организовано строительство 250-МВт SMR. Более того, в ближайшие 10–15 лет они будут не только давать «безуглеродную» энергию для ЦОД, но и станут использоваться для производства «зелёного» водорода для резервных генераторов всё тех же ЦОД и продажи сторонним заказчикам, в том числе для подачи по существующим газопроводам в смеси с природным газом. Ожидается, что реакторы займут площадь 14 га, а ещё 8 га — мощности для производства водорода.

Предполагается, что на площадке будут использоваться реакторы Voygr компании NuScale, уже сотрудничающей с Shell в деле изучения возможностей SMR для электролиза. Главная проблема в том, что энергия именно такого реактора на данный момент стоит $90 за МВт·ч — это не только дороже электричества из обычных источников, но даже и энергии из возобновляемых источников, солнечных или ветряных электростанций. В остальном проект представляет собой почти идеальную комбинацию, обеспечивающую производство и потребление зелёной энергии вблизи готовой кабельной инфраструктуры.

Возведение ЦОД рядом с прицелом на использование атомной энергии — уже не уникальный случай. Так, в конце января Talen Energy завершила строительство первой очереди ЦОД при АЭС в Пенсильвании, а Bahnhof собирается построить в Стокгольме реактор для питания своего дата-центра. При этом Вирджиния обгоняет по ёмкости сверхкрупных дата-центров и Европу, и Китай, поэтому малые модульные реакторы могут стать именно тем решением, которое позволит разгрузить местную энергетическую инфраструктуру.

О строительстве дата-центров вблизи АЭС известно уже довольно давно, но создание атомного реактора под нужды ЦОД анонсируется впервые. Как сообщает DataCenter Dynamics, шведский оператор центров обработки данных, компания Bahnhof, намерена реализовать в Стокгольме малый модульный проект соответствующего назначения.

Малый модульный реактор (ММР), который готовятся построить в районе Йортхаген, будет обеспечивать электричеством не только дата-центр, но и 30 тыс. близлежащих домохозяйств, а также давать тепло для домов и офисных зданий. По оценкам руководства компании, проект можно будет реализовать уже через 10 лет. Известно, что Bahnhof имеет семь ЦОД в Швеции, а дата-центр, питание которого намерены организовать с помощью атомной энергии, уже строится.

ЦОД Bahnhof Pionen. Источник изображения: Bahnhof

Компания известна своими необычными проектами. По данным DataCenter Dynamics, именно ей принадлежит ЦОД Pionen в центре Стокгольма, построенный в бывшем правительственном бункере и использующий в качестве резервных источников питания генераторы с подводных лодок. Утверждается, что интерьер ЦОД подошёл бы в качестве декораций логова главного злодея в очередном фильме о Джеймсе Бонде. По словам Bahnhof, идея строительства ядерного реактора в столице может казаться провокационной, но вполне возможной.

Малые реакторы считаются достаточно безопасной альтернативой классическим АЭС. Такие решения обходятся относительно недорого и могут строиться в кратчайшие сроки. К тому же Швеция благосклонно относится к развитию атомной энергетики, на долю которой приходится 31 % производства энергии. Порядка 40 % поступает от ГЭС и других «зелёных» проектов.

Сегодня разработкой ММР активно занимаются американская NuScale, британская Rolls-Royce, а в Швеции компания Kärnfull Next подписала соглашение с финской Fortum для совместных исследований в этой сфере и, кроме того, сотрудничает с Hitachi. Наконец, шведские энергетики из Uniper претендуют на грант для исследования малых модульных реакторов. Эксперты считают ММР подходящим решением для питания ЦОД.

Talen Energy завершила строительство своего первого здания ЦОД в непосредственной близости от принадлежащей ей АЭС в штате Пенсильвания (США). Как сообщает DataCenter Dynamics, первая очередь ЦОД ёмкостью 48 МВт и площадью почти 28 тыс. м² готова принять первых клиентов. Площадь всего кампуса Cumulus Susquehanna составляет около 485 га, а итоговая мощность ЦОД составит около 475 МВт. Ожидается, что в кампусе разместятся гиперскейлеры и криптомайнинговые компани.

Мощности АЭС Susquehanna Steam Electric Station (2,5 ГВт) также можно дополнить «зелёными» солнечными электростанциями на 400+ МВт. Строительство двух объектов на территории, близкой к АЭС, было начато ещё в 2021 году. Для этого Talen Energy сформировала в 2020 году структуру Cumulus Growth для инвестиции в два типа деятельности: подразделение Cumulus Data отвечает за ЦОД для гиперскейлеров, а Cumulus Coin вместе с TeraWulf — за криптомайнинг. Talen обещает помочь клиентам добиться нулевых углеродных выбросов благодаря использованию «безуглеродной» платформы ЦОД в Пенсильвании.

Источник изображения: Cumulus

Это не единственная компания, реализующая проекты ЦОД, напрямую связанные с использованием атомной энергетики. Например, в прошлом году Microsoft подписала соглашение о покупке энергии (PPA) с канадской Ontario Power Generation, владеющей АЭС. Блокчейн-компания Standard Power, уже получающая энергию от Energy Harbor в Огайо (США), намерена построить 900-МВт кампус рядом с АЭС Beaver Valley (Пенсильвания, США). В России с 2018 года работает ЦОД «Калининский» на базе одноимённой АЭС в Тверской области.

Потребляющие немало энергии дата-центры уже неоднократно вызывали озабоченность властей всех стран и защитников природы — в основном они используют энергию, получаемую за счёт ископаемого топлива. Как сообщает The Register, в докладе Omdia эксперты предлагают рассмотреть в качестве альтернативы другим видам энергии т.н. малые модульные реакторы (ММР).

По данным МАГАТЭ, модульные реакторы способны вырабатывать от десятков до сотен мегаватт — это делает их вполне приемлемым выбором для ЦОД. Впрочем, в подобных решениях нет ничего нового, их десятилетиями используют ВМС многих стран. Впрочем, коммерческих проектов пока не так много. Например, в 2020 году в России введена в эксплуатацию плавучая атомная электростанция с двумя реакторами по 35 МВт.

Фото: Boudewijn Huysmans / Unsplash

Сколько реакторов может понадобиться дата-центру, оценить трудно, поскольку гиперскейлеры и облачные провайдеры не слишком охотно делятся данными о реальном энергопотреблении своих ЦОД. Эксперты полагают, что лучше всего мини-АЭС подойдут не для среднестатистических, а для больших кампусов ЦОД, особенно расположенных в регионах с ограниченным доступом к электроэнергии вроде Вирджинии и Ирландии, где нехватка энергии уже давно стала проблемой.

По мнению экспертов, оптимальным будет использование на объектах с энергопотреблением более 100 МВт, а избыточную мощность смогут покупать местные предприятия или коммунальные службы. С учётом данных о российской плавучей АЭС, можно предположить, что для ЦОД мощностью 125 МВт понадобится около 4 малых реакторов. Не исключено и использование т.н. «микрореакторов», способных служить альтернативой резервным дизель-генераторм или аккумуляторам.

Фото: Dan Meyers / Unsplash

Впрочем, ММР имеют важный недостаток — обычно они намного «грязнее» больших атомных электростанций. При этом атомная энергия не является возобновляемой и становится источником большого количества радиоактивных отходов. По последним данным, ММР генерируют в среднем в 35 раз больше таких отходов, чем крупные электростанции. Впрочем, по данным Omdia, малые реакторы требуют замены топлива только раз в 10 лет, а новые варианты, возможно, будут «перезаряжаться» раз в 30-40 лет.

Главным вопросом является экономическая целесообразность ММР. Пока трудно утверждать, насколько эффективны модульные реакторы в этом отношении. Стартап NuScale заявляет, что т.н. «нормированная стоимость» LCOE (рассчитанная с учётом всего жизненного цикла электростанции) её реакторов составит $40-65 МВт·ч. Для станций на природном газе и наземных ветряных электростанций этот показатель составляет $37/МВт·ч, для солнечной энергетики — $33 МВт·ч. При этом Microsoft, например, готова в той же Ирландии построить 170-Вт газовую электростанцию для питания своих ЦОД.

Фото: Thomas Kelley / Unsplash

Ожидается, что для ММР ситуация будет только улучшаться, поскольку в течение 20 лет стоимость ветряной энергии и энергии из ископаемых источников будет только расти. Тем не менее, начало реального коммерческого применения ММР в США не ожидается — даже по самым оптимистичным прогнозам — ранее 2030 года. Скорее всего, их начнут внедрять в течение 10-15 лет, впрочем, как и в других странах, занимающихся подобными разработками.

Власти филиппинской провинции Батаан (Bataan) заявили, что местная атомная электростанция, законсервированная десятилетия назад, должна быть модернизирована для использования в качестве дата-центра. Как сообщает Data Center Dynamics, в стране до сих пор не утихают споры — стоит ли вообще возобновить реализацию проекта АЭС или же использовать площадку для чего-то другого.

Постройка Bataan Nuclear Power Plant (BNPP) с проектной мощностью 621 МВт была закончена ещё в середине 1980-х годов, причём стоимость её оказалась значительно выше изначально запланированной. Однако в эксплуатацию её не ввели. В частности, из-за опасений повторения чернобыльского сценария — BNPP находится в сейсмоопасной зоне. Фактически АЭС пребывает в стадии консервации более 30 лет. Запросы от властей на оценку возможности введения в АЭС в эксплуатацию продолжаются до сих пор, но многие настаивают на альтернативном применении помещений.

Фото: Wikipedia/Jiru27

Нынешнее руководство провинции, в целом, является сторонником атомной энергетики, но интересуется в первую очередь современными малыми модульными реакторами (SMR). Кроме того, отмечается, что сама конструкция атомной станции оптимально подходит для создания ЦОД благодаря надёжности конструкции. Для охлаждения предполагается использовать доступную здесь воду. При этом переделка станции в современный дата-центр поможет принести в регион дополнительные доходы и рабочие места.

Российский энергетический концерн «Росэнергоатом» (входит состав госкорпорации «Росатом») разместил на своей странице в социальной сети «ВКонтакте» ролик, рассказывающий об особенностях работы центра обработки данных «Калининский», расположенного вблизи Калининской АЭС в Тверской области.

Территориальная приближённость ЦОД «Калининский» к атомной электростанции обусловлена необходимостью обеспечения объекта надёжным источником электроснабжения.

Вычислительный комплекс «Калининский» был введён в эксплуатацию весной 2018 года и является первым дата-центром проекта «Менделеев» концерна «Росэнергоатом» по созданию сети центров обработки данных на площадках атомной отрасли РФ и за рубежом, соединённых высокоскоростными каналами связи в единую территориально распределённую катастрофоустойчивую информационную инфраструктуру.

Дата-центр «Калининский» включает три здания с машинными залами общей площадью 38000 кв. метров и 4800 серверными стойками с проектной мощностью потребления электроэнергии от 6 кВт в расчёте на одну стойку. Подведённая мощность дата-центра составляет 48 МВт.

Рядом с ЦОД развёрнута инфраструктурная площадка для размещения сторонними компаниями модульных и контейнерных центров обработки данных мощностью 32 МВт (проектом предполагается размещение до 30 модульных и контейнерных ЦОД по одному мегаватту каждый). Таким образом «Калининский» является одним из самых крупных дата-центров в России и позволяет разместить в машинных залах до 10 тысяч стоек с оборудованием суммарной мощностью до 80 МВт.

В ближайших планах «Росэнергоатома» — строительство ЦОД в Сосновом Бору (Ленинградская область) и Иннополисе (Республика Татарстан).