В конце прошлого месяца во время выступления на конференции Bosch ConnectedWorld глава Tesla и SpaceX Илон Маск (Elon Musk) заявил, что уже в следующем году сдерживающим развитие систем искусственного интеллекта станет глобальный дефицит электроэнергии. Система электроснабжения перестанет поспевать за бурным ростом количества центров обработки данных.

Источник изображения: Nvidia

По данным Boston Consulting Group, на которые ссылается Barron’s, центры обработки данных к 2030 году будут потреблять 7,5 % всей электроэнергии, доступной на территории США. Строящиеся для систем ИИ центры обработки данных могут потреблять сотни мегаватт электроэнергии на один объект. Как считают аналитики, с 2022 по 2030 годы энергопотребление ЦОД на территории США увеличится с 126 до 390 тераватт в час, такого количества электроэнергии хватило бы для обеспечения 40 млн американских домохозяйств.

По оценкам 650 Group, объёмы поставок серверных систем для нужд ИИ за период с прошлого до 2028 года увеличатся в шесть раз до 6 млн штук. По прогнозам Gartner, среднее энергопотребление одного ускорителя вычислений в их составе вырастет с нынешних 650 до 1000 Вт. Другими словами, энергопотребление будет расти не только за счёт увеличения количества серверов, но и в удельном выражении. Попытки оптимизировать энергозатраты за счёт внедрения искусственного интеллекта в сферу контроля за энергопотреблением позволят несколько сдержать эту тенденцию, но не решат проблему полностью. Переход на жидкостное охлаждение серверных систем будет неизбежен в большинстве случаев. Операционные расходы на содержание центра обработки данных можно сократить на величину более 40 %, отказавшись от традиционного воздушного охлаждения в пользу жидкостного, как утверждает Super Micro.

Проблема усугубляется неравномерным развитием региональных сетей энергоснабжения. Кроме того, не везде существует возможность эффективно передавать генерируемую электроэнергию к месту расположения крупных потребителей. Эксперты утверждают, что в США генерируется достаточно электроэнергии для развития систем искусственного интеллекта, но существует проблема с сетями распределения.

Сегодня между Великобританией и Данией начал работать самый длинный в мире энергомост. По нему началась передача энергии от ветровых электростанций Дании на Туманный Альбион, но не исключена и обратная перекачка, поскольку ветра на разных площадках не обязательно будут одинаковой интенсивности. Длина составного высоковольтного кабеля достигла 765 км. В будущем планируются новые такие проекты.

Источник изображения: UK’s National Grid

По кабелю будет передаваться постоянный ток напряжением 525 кВ. Испытания показали, что кабель выдерживает до 735 кВ. Изготовила его компания Prysmian Group — отдельный для суши для укладки в траншею и отдельный для моря также с укладкой в траншею на его дне. Для работы на море было создано специальное судно, получившее имя «Леонардо да Винчи».

Энергомост Viking Link создавался в содружестве между Национальной электросетью Великобритании и датским оператором национальной системы передачи Energinet. Стоимость проекта составила 1,7£ млрд ($2,16 млрд). Пропускная способность линии достигает 1,4 ГВт. Она соединяет подстанцию Бикер Фен в Линкольншире с подстанцией Ревсинг в южной Ютландии, Дания. На сегодняшний день это самая длинная в мире линия электропередачи такого рода и, судя по всему, не последняя.

Пример используемого силового кабеля постоянного тока. Источник изображения: Prysmian Group

Вдохновлённый успехом первого проекта национальный британский оператор затеял новый проект — LionLink. Если стороны договорятся, то следующий энергомост соединит Великобританию и Нидерланды. Со стороны Нидерландов в проекте примет участие компания TenneT, а мощность линии будет достигать 1,8 ГВт. В эксплуатацию проект будет введён в начале 2030-х годов. Но и это не всё. Вызревает ещё более масштабный проект с кабелем длиной 3800 км из Марокко к южному побережью Великобритании. Но это уже другой уровень и другая история.

Власти Великобритании назвали проект компании Xlinks по созданию трансконтинентального энергомоста национальным, и запретили на своей земле препятствовать его реализации. Проект предусматривает прокладку энергетического подводного кабеля длиной 3800 км из Марокко к южному побережью Великобритании. Если кабель будет проложен, Великобритания закроет до 8 % своих потребностей в электричестве.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2/3DNews

Проект Morocco-U.K. Power Project с полным правом можно будет назвать стройкой века. Его стоимость превысит $25 млрд и может продлиться свыше пяти лет. Разработчик надеется ввести энергомост в эксплуатацию в 2029 году, но эти сроки могут оказаться нереалистичными.

Со стороны европейских государств вопросов к проекту быть не должно. Энергомост будет проложен в прибрежных водах Португалии, северной Испании и юго-западной Франции. К Великобритании он выйдет на юго-западе острова и по широкой дуге обогнёт побережье Бретани и Корнуолла, а затем выйдет на берег в Северном Девоне. Кабеля будет два — каждый мощностью 3,6 ГВт. По каждому из них будет передаваться высоковольтное напряжение постоянного тока (HVDC).

На этом хорошие новости заканчиваются. Компании Xlinks ещё предстоит построить в Марокко солнечные и ветровые электростанции, которые будут поставлять электричество в Великобританию. Всего надо будет создать солнечные и ветровые фермы мощностью до 11,5 ГВт. С властями Марокко договорённости ещё нет, а это сотни квадратных километров земли.

Потенциально проект может быть привлекательным для этой африканской страны с точки зрения занятости населения. Он может создать до 10 тыс. рабочих мест. Однако опыт сходных проектов в Африке показывает, что на работу обычно набирают специалистов из-за рубежа, у которых есть необходимая квалификация. Также надо понимать, что в энергосистему Марокко проект не подаст ни одного ватта энергии. Как при этом будут мотивировать местные власти к соглашению, остаётся только догадываться.

Более того, энергомост будет проходить рядом с территорией военного конфликта в Западной Сахаре. Само соседство с таким регионом не обещает спокойной работы и эксплуатации энергомоста. Наконец, в районе выработки электроэнергии придётся строить огромную батарею ёмкостью 22,5 ГВт·ч и мощностью 5 ГВт.

Основной аргумент разработчика строится на том, что энергомост из Африки даст больше электрической энергии, чем долгострой в виде АЭС Hinkley Point C, чья стоимость преодолела отметку в $40 млрд и продолжает расти с неизвестным итогом. Впрочем, стоимость проекта Morocco-U.K. Power Project также может оказаться выше ожидаемой планки в $25 млрд. И он может легко затянуться до середины 30-х годов. И это не говоря о технических трудностях, ведь энергомосты такой протяжённости да ещё глубоководные (на глубине 700 м) ещё никто не строил: максимум — это 765 км кабеля HVDC по маршруту Viking Link между энергосистемами Великобритании и Дании, ток по которому должен быть пущен в январе 2024 года.

Во что в итоге выльется проект Morocco-U.K. Power Project британскому налогоплательщику — это загадка, ответ на которую будет получен только после его запуска в эксплуатацию. Но если всё получится, этот кабель может стать началом для создания глобальной подводной распределительной энергосети, как это произошло с информационными каналами, опутавшими всю Землю.

Федеральная комиссия США по регулированию энергетики (FERC) вчера решила пересмотреть процесс утверждения новых энергетических проектов, который стал серьёзным препятствием для роста возобновляемой энергетики в США. Новое правило направлено на то, чтобы сократить время, необходимое для подключения проектов «зелёной» энергетики к энергосети, и устанавливает предельные сроки рассмотрения и штрафы за затягивания решений.

Источник изображения: unsplash.com

Сейчас для подключения нового энергетического проекта к сети требуется в среднем пять лет. Огромное количество проектов производства и хранения чистой энергии, совокупной мощностью более 2 000 гигаватт просто ждут своей очереди на одобрение. Это примерно равно мощности, которую генерируют все действующие электростанции США.

Такие гигантские сроки подключения связаны с тем, что раньше деятельность FERC была сосредоточена на нескольких крупных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, и сроки их строительства соответствовали скорости подключения к энергосистеме. В последнее время комиссия столкнулась с тысячами набирающих обороты небольших солнечных, ветряных и аккумуляторных проектов, поскольку стоимость проектов ветровой и солнечной энергетики стала ниже затрат на строительство новых угольных или газовых электростанций.

Задержки могли стать ещё более длительными и, чтобы устранить отставание, новое федеральное правило потребует от управляющих сетями оценивать проекты покластерно, а не по одному. Установлены жёсткие сроки и штрафы за просрочку проверки. Новое правило отдаёт приоритет проектам, наиболее близким к завершению, и предусматривает защитные меры, такие как финансовые депозиты, от утопических нереализуемых прожектов. Председатель FERC Уилли Филлипс (Willie Phillip) назвал принятие нового правила переломным моментом для энергосети всей страны.

Сегодня возобновляемые источники энергии составляют чуть более 20 % электроэнергетического баланса США. Чтобы достичь цели 100-процентной экологически чистой электросети к 2035 году необходимо кардинально ускорить подключение новых источников «зелёной» электроэнергии. Американская ассоциация чистой энергии назвала решение FERC «крайне необходимым действием, которое является ключевым шагом на пути к предсказуемому и экономически эффективному подключению новых источников чистой энергии к электрической сети».