Ядерный реактор TerraPower получил секретное оружие для питания ИИ-дата-центров

Стартапы в сфере ядерной энергетики позиционируют себя как решение проблемы энергоснабжения дата-центров для ИИ, которым требуется постоянная мощность. Компания TerraPower, основанная Биллом Гейтсом, — одна из последних, кто присоединился к этой гонке. По данным Bloomberg, стартап планирует объявить о своем первом проекте дата-центра уже в этом году.

TerraPower не раскрывает имя заказчика, хотя в январе компания сообщила, что Meta согласилась приобрести восемь ее энергоблоков Natrium. Проект дата-центра, строительство которого ожидается в 2027 году, станет второй электростанцией компании. Первая уже возводится в Вайоминге.

Не каждый ядерный реактор подходит для питания дата-центров, но у TerraPower есть ключевое преимущество — накопители энергии, которые дают ей конкурентное преимущество. И это стало возможным благодаря возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнце.

Ядерные реакторы, включая реакторы TerraPower, работают наиболее эффективно на полной мощности. Среди всех типов электростанций у ядерных самый высокий коэффициент использования установленной мощности — в США они генерируют на максимальной мощности 92,5% времени. Однако им требуется время для изменения мощности: существующие реакторы могут увеличивать или уменьшать выработку лишь примерно на 5% от номинальной мощности в минуту, согласно данным Национальной лаборатории Скалистых гор (NLR).

Новые малые модульные реакторы (SMR), которые разрабатывают многие стартапы, могут реагировать быстрее — примерно на 10% от номинальной мощности в минуту. Но работа на пониженной мощности не идеальна: сложно зарабатывать деньги, когда не вырабатываешь электроны. Это справедливо для любой электростанции, но особенно для ядерной, у которой самые высокие капитальные затраты среди всех генерирующих технологий. Стартапы надеются, что массовое производство SMR снизит капитальные затраты, но это еще предстоит доказать. И даже если это сработает, выгоду можно будет ощутить не раньше чем через десятилетие. Каждый стартап признает, что его первые электростанции будут дорогими, поэтому имеет смысл эксплуатировать их на пиковой мощности как можно чаще.

Для дата-центров, особенно тех, что полагаются на электроэнергию без посредников, это создает проблему. Их нагрузка, особенно при обучении ИИ или обработке запросов, может быстро расти и падать по мере того, как GPU реагируют на задачи. Эти колебания настолько значительны, что газовые турбины ломаются под нагрузкой. Чтобы сгладить кривую, требуются большие банки аккумуляторов, что увеличивает затраты.

TerraPower разработала свой реактор мощностью 345 мегаватт с охлаждением расплавленной солью, чтобы обойти эти проблемы. Одним из ключевых требований было обеспечить способность реактора дополнять непостоянные источники энергии, такие как ветер и солнце, — электростанция должна была быстро наращивать и снижать мощность. Хотя TerraPower проектировала свои планы с учетом возобновляемой энергетики, а не дата-центров, эти две нагрузки схожи по своей непостоянности, просто с разных сторон уравнения.

Чтобы быстро менять мощность, TerraPower не увеличивает и не уменьшает выходную мощность реактора. Вместо этого он продолжает расщеплять атомы, а лишнее тепло накапливается в огромном резервуаре с расплавленным натрием. Когда потребление энергии резко возрастает, электростанция может использовать этот резервуар для генерации дополнительного пара, вращающего турбины. Дорогое оборудование продолжает работать даже при низком спросе, что позволяет компании амортизировать инвестиции за счет большего числа рабочих часов.

Такой подход сочетает лучшее из ядерной энергетики — высокий коэффициент использования мощности — с технологией хранения энергии, которая позволяет TerraPower эффективно работать в сети с большой долей возобновляемых источников или при подключении к дата-центру. Это гибкое решение, которое может дать стартапу преимущество в гонке за питание ИИ.

* Meta, Facebook и Instagram запрещены в России.