До середины 2021 года казалось, что тенденции развития мировой энергетики практически определены и курс этот будет продолжаться десятилетиями. Но уже вскоре произошли события, которые снова ставят энергетику на распутье будущего. И бум искусственного интеллекта (ИИ) играет в этом важную роль.
Слом энергетической политики
В 2019 году Европейский Союз объявил политику зеленого перехода, которая предусматривала уменьшение и снижение углеродного следа энергетического сектора и экономики в целом и намерения обложить дополнительной пошлиной импортируемые товары пропорционально выбросам углерода, обусловленным их производством. Такая политика дала толчок к «озеленению» и других стран, которым было важно сохранить торговые отношения с ЕС. Прежде всего речь идет о Китае, который тоже объявил о намерении декарбонизироваться до 2060 года и развернул широкомасштабное строительство низкоуглеродной генерации.
Глобальные энергетические компании начали разрабатывать стратегии декарбонизации до 2030-го и 2050 года, которые, в частности, включают намерения отказаться от нефти и газа, не говоря уже об угле. Крупные нефтегазовые компании инвестируют в проекты солнечной и ветровой энергетики, активно вкладывают средства в промышленное развитие технологий улавливания углерода и с надеждой смотрят на водород как потенциальное топливо будущего, которое должно было заменить газ в отраслях, где его нельзя заменить электроэнергией, например в химической промышленности.
Я в целом придерживаюсь мнения, что зеленый переход был частью геополитического плана ЕС, направленного на мировое лидерство. Надо было придумать новые правила, а потом заставить остальной мир играть по ним. Но предварительно обеспечить себе мировое первенство в новой модели.
Однако события следующих нескольких лет кардинально изменили видение развития энергетики. В первую очередь российская агрессия против Украины и попытки энергетического шантажа Европы. С одной стороны, стало понятно, что мощностей новой, зеленой, энергетики было все еще недостаточно, чтобы защититься от перебоев с поставками нефти и газа. На некоторое время пришлось даже закрыть глаза на увеличение использования угля, чтобы предотвратить глубокий энергетический кризис. Тогда же страны начали менять свое отношение к атомной энергетике на менее критическое, а то и положительное. А позже, когда война затянулась, укрепилось мнение, что армия продолжительное время будет нуждаться в традиционных энергоносителях.
Позже в США сменилась администрация: по каким-то причинам Дональд Трамп реагировал на зеленую повестку дня, как испанский бык на красный флаг. И как-то так получилось, что глобальные энергетические компании частично начали сворачивать программы декарбонизации и возобновляемой энергетики, а нефть и газ продлили свои исторические перспективы.
Но неожиданно появился еще один фактор — бум систем искусственного интеллекта, которые являются просто пожирателями энергии. Этот тренд, безусловно, окажет влияние на мировую энергетику и гонку за ресурсами.
ИИ — пожиратель энергии
Несколько выразительных фактов о состоянии и перспективах потребления. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2024 году на центры обработки данных приходилось около 1,5% мирового потребления электроэнергии — 415 ТВт·ч.
С 2017 года ежегодный рост потребления электроэнергии этим сектором составлял 12%, что в четыре раза превышает общее повышение спроса на электроэнергию. По прогнозам МЭА, потребление этим сектором вырастет вдвое к 2030 году, что эквивалентно нынешнему потреблению электроэнергии Японией. А в 2035 году МЭА прогнозирует трехкратное увеличение спроса по сравнению с 2024 годом. Ключевым драйвером роста спроса со стороны центров обработки данных считается именно развитие систем искусственного интеллекта.
Среднестатистическому центру, обслуживающему работу ИИ, требуется количество электроэнергии, эквивалентное объему потребления 100 тысяч домохозяйств, но крупнейшие центры, которые строятся сейчас, будут использовать ее в двадцать раз больше.
Мировой рост спроса на электроэнергию со стороны систем облачных вычислений непропорционален территориально и определяется технологическим развитием страны. В 2024 году 45% такого потребления приходилось на США, 25 — на Китай и 15% — на Европу. Естественно, что такой быстрорастущий спрос в пределах одной страны или ее части вскоре может столкнуться с ограничениями энергетических систем: это потенциальный дефицит как самой генерации электроэнергии, так и сетей, не спроектированных на подобный рост спроса.
Один показательный пример — центр Кремниевой долины, городок Санта-Клара в Калифорнии, где количество действующих и спроектированных к строительству дата-центров уже достигло 57. Два крупнейших девелопера центров обработки данных годами не могут реализовать свои проекты из-за отсутствия свободных мощностей на присоединение к сети. По одному проекту заявку на строительство подали еще в 2019 году, но до сих пор нет какого-либо результата. Подобная ситуация и с проектом другой компании, которая не может получить подключение на 48 МВт. А между тем местный оператор сети наспех пытается модернизировать сети.
Устаревшая энергетическая инфраструктура не готова к буму энергоемкой отрасли облачных вычислений и ИИ.
Так что желание достичь или сохранить лидерство в сфере ИИ будет неразрывно связано со стремлением решить проблему дефицита генерации и узких мест в энергетических сетях. Технологические компании панически ищут источники электроэнергии. Здесь речь идет о конкуренции как между компаниями в пределах одной или разных стран, так и между государствами, как между США и Китаем.
Именно бум искусственного интеллекта способствовал возобновлению работы печально известной АЭС Три Майл Айленд, остановленной в 2019 году: «Майкрософт» заключила соглашение на покупку ее электроэнергии на протяжении последующих 20 лет для обслуживания своих центров. А несколько недель назад Google сообщила, что пришла к соглашению о перезапуске АЭС в Айове, остановленной пять лет назад, с такой же целью. Также осуществлялись шаги для перезапуска остановленной АЭС в Мичигане.
Рост спроса на электроэнергию в США повысил спрос на газ и газовые турбины для строительства новых электростанций. Но и этого было недостаточно, поэтому это также увеличило потребность в угольной генерации. Недавно министр энергетики США заявил, что вывод из эксплуатации угольных электростанций отложат, чтобы обеспечить поддержку бума ИИ.
ИИ как драйвер инвестиций в энергетику
Таким образом, технологические гиганты пытаются достать все, что припадает пылью, чтобы не останавливаться в гонке и конкуренции ИИ. Это, конечно же, хаотичные движения, напоминающие попытки удержаться на старых костылях, и долго так продолжаться не может, ведь в энергетике необходимы новые мощности и решения. В долгосрочной перспективе бум искусственного интеллекта окажет серьезное влияние на энергетику. Между собой будут конкурировать компании, как технологические гиганты, так и энергетические, технологии производства энергии и непосредственно страны.
Совсем недавно правительство США заключило соглашение с Westinghouse на строительство масштабных ядерных реакторов общей стоимостью 80 млрд долл.: дополнительная энергия пойдет, в частности, на обеспечение работы дата-центров. В эту же сторону смотрят и американские технологические гиганты: Amazon, Microsoft и Google будут инвестировать в малые модульные реакторы.
Но разворачивание проектов атомной энергетики — это продолжительный процесс, а энергия нужна здесь и сейчас. Принимая во внимание перспективу наращивания добычи и скорость реализации решений, у США есть высокий потенциал в газовой энергетике. Эксперты считают, что ИИ обусловит рост спроса на газ в США на 20–40%. Но в итоге увеличение добычи газа в США не будет продолжаться вечно — ожидается, что пик наступит в 2032 году.
Зато развитие возобновляемых электростанций вместе с системами аккумуляции энергии позволит обеспечить необходимый спрос значительно быстрее. Поэтому и не удивительно, что американские технологические гиганты, развивающие ИИ, также инвестируют в ветровую, солнечную и геотермальную энергетику вместе с системами накопления энергии.
Минэнерго США считает, что стране потребуется более 100 ГВт дополнительных мощностей по производству электроэнергии в ближайшие пять лет, не учитывая новых возобновляемых источников. Вместе с тем одна из ведущих компаний искусственного интеллекта и разработчик ChatGPT — OpenAI утверждает и убеждает власти США, что страна должна добавлять 100 ГВт новых генерирующих мощностей ежегодно. Впечатляющий масштаб, особенно если сравнивать с Украиной, пиковое потребление в которой до полномасштабного вторжения было чуть меньше 25 ГВт. В OpenAI вообще считают, что электроны — это новая нефть.
Новая геополитическая гонка?
Многие в США считают, что борьба за лидерство в ИИ станет частью гонки между США и Китаем за первенство в мире. В значительной степени эта конкуренция будет определяться именно доступностью электроэнергии.
Это действительно вызов для США, учитывая темпы строительства новых мощностей в Китае. В 2024 году Поднебесная добавила к энергосистеме более 425 ГВт, в частности 277 ГВт солнечной генерации, 80 ГВт ветровой и 61 ГВт атомной энергетики. Китай за последние годы занял лидирующую позицию в инвестировании в возобновляемую и атомную энергетику. Правда, при этом не прекратил строительство угольных станций, так сказать, на всякий случай.
Возможно, ожидаемый бум спроса на энергию со стороны ИИ и был среди причин, подтолкнувших президента Трампа поставить крест на зеленой повестке дня и прилагать усилия для развития традиционной энергетики. В конце концов, в своем указе о развитии ИИ Трамп приказал ослабить регулирование для поставок энергии центрам обработки данных, что, в частности, предусматривало упрощение экологических стандартов.
Фактически складывается так, что ИИ может стать новым импульсом развития энергетики и новых технологий. Может начаться новая международная гонка, как это было когда-то с космическими программами. Снова будет конкуренция технологий получения электроэнергии по критериям скорости разворачивания и цены конечной электроэнергии.
Конечно, ситуация может кардинально измениться, если вдруг появятся менее энергозатратные модели ИИ, но сейчас это выглядит маловероятным, к тому же на фоне ожидаемого бума использования этих технологий в разных сферах жизни.
И хотя сейчас трудно сказать, какие страны и энергетические технологии победят, очевидно, что весомую роль в борьбе будут играть национальные политики по энергетике. Причем даже если речь идет об аутсайдерах этой отрасли, ведь лидеры гонок будут выходить и на рынки других стран, чтобы строить дата-центры и покупать энергетические компании. Так что все вполне может выйти на уровень большой геополитической игры. Неизвестно, возможно, и Украина сможет откусить кусок этого пирога в будущем. Потенциал есть.