Сегодня одна из главных проблем мировой экономики — как обеспечить электроэнергией сотни мощнейших дата-центров, которые строят по всему миру для обучения и инференса ИИ.

Строительство этих дата-центров обеспечили 92% роста ВВП США в I кв. 2025 года, то есть без ИИ экономика сразу скатится в рецессию. Стройки ЦОДов, как строительство автобанов или небоскрёбов во времена великой депрессии, дают рабочие места и поддерживают экономику. С другой стороны, они потенциально ущемляют остальные секторы экономики, перетягивая рабочие места и инвестиции (это уже другая тема, которую мы здесь обсуждать не будем).

Где же взять столько энергии, ведь текущих ТЭС никак не хватит на 280 гигантских ЦОДов, которые построят в ближайшие три года только в США. Один из выходов — установка модульных ядерных реакторов непосредственно возле ЦОДов, в этом направлении сейчас идут перспективные инженерные разработки.

Но есть и другие варианты.

Модульные реакторы и газовые турбины

Маленькие модульные ядерные реакторы (SMR) рассматриваются как основной вариант энергообеспечения гигантских ЦОДов. Серверные стойки с TPU и GPU потребляют на порядок больше мощности, чем серверы старого поколения с CPU, поэтому без строительства новых электростанций не обойтись.

Например, Amazon инвестирует сотни миллионов в маленькую атомную станцию Cascade Advanced Energy Facility на 320 МВт.

Проект предусматривает установку сначала четырёх, а потом 12 модульных реакторов Xe-100 производства X-energy на топливе TRISO-X из обогащённого урана HALEU (содержание урана-235 до 20%). Компания Amazon уже инвестировала $700 млн в X-energy, став её совладельцем.

Для Amazon этот проект — только часть большей инициативы. Корпорация запланировала за 15 лет построить несколько собственных АЭС общей мощностью 5 ГВт. Другие IT-гиганты тоже строят электростанции: часто те работают на природном газе, как в дата-центрах Stargate (OpenAI и Oracle), Colossus 1 и 2 (xAI) в Техасе и Теннесси. В нефтяных месторождениях это часто сопутствующий газ, который выходит из нефтяных скважин и сжигается впустую. К некоторым дата-центрам (как проект Meta* Platforms в Огайо) специально проводят газовую трубу.

Природный газ и солнечные панели — это сейчас самые популярные источники энергии для новых ЦОДов.

У атомной энергии тоже есть перспективы. Например, в Китае сейчас заканчивают тесты модульного реактора Linglong-1 (ACP-100) на 125 МВт:

Как сообщается, это «первый в мире коммерческий наземный малый модульный реактор с водой под давлением, прошедший оценку безопасности Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ)».

Экономика дата-центров

По расчётам консалитноговой компании ICF, чтобы удовлетворить потребности новых ЦОДов и промышленности, в США нужно ежегодно вводить в строй 80 ГВт новых мощностей электрогенерации, а сейчас вводят менее 65 ГВт. Для сравнения, в Китае в прошлом году ввели 429 ГВт.

В данный момент дата-центры потребляют менее 3% всего электричества в США, но уже через три года их доля может вырасти до 12%. Так что с каждым новым ЦОДом придётся строить электростанцию. Сейчас в США работает 522 гигантских дата-центра (55% мирового количества), ещё 280 построят до 2028 года.

С экономической точки зрения будет очень тяжело окупить затраты на строительство с учётом того, что срок жизни оборудования в дата-центрах составляет всего три года.

Некоторые критики считают, что эти дата-центры никогда не окупятся, потому что сейчас непонятно, какую прибыль могут генерировать ИИ-сервисы, кроме скромной ежемесячной подписки. А это явно меньше, чем триллионы долларов, которые вкладываются в ЦОДы.

Не всем компаниям нужны собственные дата-центры с атомными реакторами или солнечными парками — многим проще и дешевле арендовать готовую инфраструктуру. Например, на виртуальных серверах UltraVDS можно развернуть проекты без капитальных затрат и долгих согласований с энергетиками, а также масштабировать их по мере роста нагрузки.

Современные солнечные фермы

Недавно стали известны подробности о строительстве Талатанского солнечного парка, крупнейшей в мире солнечной фермы. Вот его некоторые показатели:

• Расположение: уезд Гунхэ, провинция Цинхай (Китай), в тибетских горах на высоте почти 3 км над уровнем моря. Разреженный воздух и холод повышают кпд солнечных панелей.

• Площадь: 420 км² (как половина Москвы).

• Текущая выработка 17 ГВт (достаточно для потребления мегаполиса вроде Москвы при пиковой нагрузке).

• К 2028 году выработку удвоят, а к 2030-му доведут до 85 ГВт.

Ночью энергостанция продолжает работать: по вершинам установлены ветряки, а внизу — гидроэлектростанции.

Тибетский солнечный парк напоминает старую идею Desertec: если покрыть панелями всего несколько процентов пустыни Сахара — этого хватит для удовлетворения энергетических потребностей всей Европы или даже всего мира, в зависимости от размера солнечного парка:

Себестоимость солнечной энергии

Вот уже несколько десятилетий сохраняется тенденция на снижение себестоимости солнечной энергии. К 2025 год себестоимость упала настолько, что панели стали самым выгодным источником электричества, обогнав ветряные энергостанции, природный газ и АЭС. Согласно новому исследованию Института передовых технологий при Университете Суррея (Великобритания), в солнечных странах производство одной единицы электроэнергии сейчас обходится всего в $0,02, что дешевле электроэнергии из угля, газа или ветра. Проверить расчёты можно в калькуляторе LCOE (levelized cost of electricity).

Из-за падения стоимости солнечная электрогенерация во всём мире значительно выросла:

Ландшафт энергетического рынка кардинально изменился в последние пять лет. В некоторых регионах, таких как Калифорния или Китай, высокая солнечная генерация привела к перегрузке электросетей и перекосам, когда предложение энергии превышает спрос. Это приводит к потерям энергии:

По мнению авторов исследования, по состоянию на 2025 год солнечная энергия является «наиболее экономичным и масштабируемым решением» для экономики.

Но остаются и серьёзные проблемы, такие как интеграция систем хранения энергии:

«Выработка достигает пика днём и падает ночью, часто не совпадая с пиковым спросом на электроэнергию. Без надлежащего хранения эта изменчивость может напрягать работу энергосистемы, приводить к сокращению избыточной генерации и ограничивать надёжность солнечной энергии как управляемого ресурса.

Для энергетики требуется наращивать объёмы использования аккумуляторов: и не только «быстрых» Li-Ion, но и технологий длительного хранения, таких как проточные аккумуляторы, тепловые аккумуляторы, «зелёный» водород.

Не менее важна модернизация электросетей. Традиционные сети разработаны для централизованной генерации на ископаемом топливе и плохо приспособлены для децентрализованных двунаправленных потоков, когда фотоэлементы на каждой крыше.

Исследователи из Centre for Net Zero подсчитали, что для энергоснабжения дата-центров солнечные фермы примерно на 42% дешевле, чем ядерные SMR:

Авиадвигатели для дата-центров

Ещё одна интересная идея, чем утолить энергетический голод дата-центров — перепрофилирование авиадвигателей, которые можно переделать в дизель-генераторы, автономные источники электроэнергии. В советское время такую трансформацию промышленности называли «конверсия».

Например, в октябре 2025 года американская компания ProEnergy представила первый образец такой конверсии — газотурбинный двигатель ProEnergy PE6000 на базе авиадвигателя. По словам руководства, фирма уже установила 21 такой дизель-генератор в двух дата-центрах.

#Вместо заключения

Нынешнее снижение цен на солнечную энергию — далеко не последнее. Эта тенденция сохранится и дальше, так что в будущем энергия станет ещё дешевле благодаря научно-техническому прогрессу. В частности, кпд ячеек увеличится после внедрения высокоэффективных и недорогих технологий, таких как тандемные перовскит-кремниевые ячейки, двусторонние модули и перерабатываемые фотоэлектрические материалы.

В июле 2025 года тандемные ячейки LONGi обновили мировой рекорд по эффективности преобразования солнечной энергии: 34,85%.

По расчётам учёных, сейчас даже на 50° северной широты солнечная энергия является самым дешёвым вариантом крупномасштабного производства электроэнергии.

C 2010 года цена Li-Ion аккумуляторов упала на 89%, так что солнечные фермы с аккумуляторами стали выгоднее, чем газовые электростанции. Гибридные установки из панелей с аккумуляторами — стандарт для многих домохозяйств.

Сейчас на рынок выходят батареи по $40 за кВтч, так что хранить дома даже 100 кВт·ч станет обычным делом для загородного коттеджа. По европейским ценам €50 за кВт·ч такая система окупится примерно за 8−9 лет, обеспечивая домохозяйству до 90% автономного времени работы, бесплатную зарядку автомобилей и т. д.

*Meta признана экстремистской и запрещена в России.