Οι τεχνολογικοί κολοσσοί τους τελευταίους μήνες αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της αύξησης των εκπομπών τους, κυρίως λόγω της μεγάλης αύξησης της κατανάλωσης ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων τους, ιδιαίτερα αυτών που χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση Τεχνητής Νοημοσύνης.
Για παράδειγμα η Google πριν λίγες ημέρες ανακοίνωσε ότι οι εκπομπές της έχουν αυξηθεί σχεδόν κατά 50% σε σχέση με το 2019, μια εποχή όμως που το ζητούμενο είναι η κάθετη μείωση των εκπομπών, προκειμένου να προστατέψουμε τον πλανήτη από την κλιματική αλλαγή.
Πού αναζήτησε ο κλάδος απάντηση στο πρόβλημα των αυξανόμενων αναγκών των κέντρων δεδομένων , τα οποία χρειάζονται αξιόπιστη ισχύ 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα χωρίς εκπομπές αλλά με μηδενικούς ρύπους;
Στην πυρηνική ενέργεια.
Η στροφή των εταιρειών τεχνολογίας προς την πυρηνική ενέργεια οφείλεται ακριβώς στην προσπάθειά τους να εκπληρώσουν τις δεσμεύσεις τους για την κλιματική αλλαγή. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες προσφέρουν σταθερή παραγωγή ενέργειας ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες ή την ώρα της ημέρας, σε αντίθεση με τις ηλιακές και αιολικές εγκαταστάσεις.
Tην αρχή έκανε τον Μάρτιο, η AmazonWeb Services-ΑWS, όταν αγόρασε ένα κέντρο δεδομένων που τροφοδοτείται από τον πυρηνικό σταθμό Susquehanna στην Πενσυλβάνια από την Talen Energy, για 650 εκατομμύρια δολάρια.
Στις 20 Σεπτεμβρίου η Constellation Energy ανακοίνωσε μια 20ετή συμφωνία αγοράς ενέργειας με τη Microsoft, βάσει της οποίας ο τεχνολογικός γίγαντας θα αποκτήσει σημαντική ποσότητα ενέργειας από το ανανεωμένο της εργοστάσιο προκειμένου να τροφοδοτήσει τα κέντρα δεδομένων του. (σ.σ: έχουμε εκτενή ανάλυση για το deal στο δεύτερο μέρος του άρθρου).
Η Google τη Δευτέρα ανακοίνωσε ότι θα αγοράσει ενέργεια από έναν στόλο μικρών πυρηνικών αντιδραστήρων που κατασκευάζει η Kairos Power προκειμένου να υποστηρίξει τη δημιουργία τεχνολογιών που θα της εξασφαλίζουν μια αξιόπιστη και πράσινη πηγή ενέργειας.
Η Google δήλωσε ότι ο πρώτος αντιδραστήρας θα είναι έτοιμος μέχρι το 2030 , με περισσότερους αντιδραστήρες να λειτουργούν έως το 2035. Συνολικά, 500 μεγαβάτ θα προστεθούν στο δίκτυο.
Πριν στεγνώσει το μελάνι για την επένδυση της Google, η Amazon επανήλθε με τρεις νέες συμφωνίες αυτή την εβδομάδα για την ανάπτυξη μικρών αρθρωτών αντιδραστήρων SMRs.
Να υπενθυμίσουμε εν τάχει ότι οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες SMRs κατασκευάζονται ταχύτερα και είναι μικρότεροι και φθηνότεροι σε σχέση με τους κλασσικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες. Ο χαρακτηρισμός «αρθρωτός» αναφέρεται αφενός στον τρόπο κατασκευής των μικρών αντιδραστήρων και αφετέρου στη δυνατότητα που έχουν να λειτουργούν είτε ανεξάρτητα, είτε συνδυαστικά πολλές μονάδες μαζί, σχηματίζοντας μια ενιαία ηλεκτροπαραγωγική μονάδα μεγάλης ισχύος (> 300 MWe), αντίστοιχη ενός τυπικού πυρηνικού σταθμού.
Οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες προσελκύουν μεγάλο ενδιαφέρον σε ολόκληρο τον κόσμο εδώ και τέσσερα χρόνια, καθώς σε σύγκριση με τους αντιδραστήρες μεγάλης ισχύος, οι SMRs παρουσιάζουν σημαντικά οικονομικά οφέλη λόγω της μικρότερης διάρκειας κατασκευής, της ευέλικτης ανάπτυξης και του πιο απλού σχεδιασμού.
Τα πρώτα σχέδια παραγωγής τους ξεκίνησαν στη Γαλλία από τη GE Steam Power System που εξαγοράστηκε από την ΕDF, ενώ παράλληλα σχέδια αναπτύχθηκαν και στο Ηνωμένο Βασίλειο με τη Rolls-Royce να ηγείται κοινοπραξίας στην οποία λαμβάνει μέρος και το βρετανικό Δημόσιο μαζί με τις BNF Resources και Exelon Generation.(σ.σ:περισσότερα για τους SMRs μπορείτε να διαβάσετε εδώ και εδώ).
Επανερχόμενοι στις τρεις συμφωνίες της Amazon που υπέγραψε αυτή την εβδομάδα, η πρώτη είναι με την Energy Northwest, μια κοινοπραξία δημόσιων επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας στην πολιτεία της Ουάσινγκτον.
Η συμφωνία προβλέπει την ανάπτυξη τεσσάρων SMRs μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030, με συνολική ισχύ 320 μεγαβάτ. Η Amazon θα χρηματοδοτήσει την αρχική φάση μελέτης σκοπιμότητας και θα έχει τη δυνατότητα αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας από τους αντιδραστήρες. Υπάρχει επίσης η επιλογή επέκτασης σε 12 μονάδες με συνολική ισχύ 960 μεγαβάτ.
Η δεύτερη συμφωνία είναι με την μη εισηγμένη εταιρεία X-energy, η οποία αναπτύσσει έναν προηγμένο σχεδιασμό πυρηνικού αντιδραστήρα που αναμένεται να χρησιμοποιηθεί στο έργο της Energy Northwest. Η X-energy ανακοίνωσε έναν γύρο χρηματοδότησης Σειράς C-1 ύψους 500 εκατομμυρίων δολαρίων, με την Amazon ως βασικό επενδυτή. Οι δύο εταιρείες σχεδιάζουν να αναπτύξουν πάνω από 5.000 μεγαβάτ νέων έργων SMR στις ΗΠΑ μέχρι το 2039.
Η τρίτη συμφωνία είναι με την εταιρεία κοινής ωφέλειας Dominion Energy, για τη διερεύνηση της ανάπτυξης ενός έργου SMR κοντά στον υπάρχοντα πυρηνικό σταθμό North Anna. Το έργο αυτό, αν υλοποιηθεί, θα μπορεί να παράγει 300 μεγαβάτ ισχύος.
Ποιες μετοχές ηλεκτρικής ενέργειας κεφαλαιοποιούν ήδη τη νέα τάση
Εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας όπως η Constellation Energy και η Vistra βρίσκονται σε συνεχείς πλέον συνομιλίες με εταιρείες που ενδιαφέρονται να συνδέσουν απευθείας τα κέντρα δεδομένων τους με πυρηνικούς σταθμούς.
Καθώς οι επενδυτές βλέπουν μια ευκαιρία για τους πυρηνικούς σταθμούς αυτών των εταιρειών να τροφοδοτήσουν τον τεχνολογικό τομέα, έχουν σημειώσει φέτος ένα ράλι της τάξης του 135% η πρώτη και της τάξης του 245% η δεύτερη.
Η Constellation Energy είναι παραγωγός ενέργειας χωρίς άνθρακα και προμηθευτής ενεργειακών προϊόντων και υπηρεσιών. Έχει έδρα τη Βαλτιμόρη και ο στόλος των πυρηνικών, υδροηλεκτρικών, αιολικών και ηλιακών εγκαταστάσεων της έχει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας που αντιστοιχεί σε 16 εκατομμύρια σπίτια, παράγοντας περίπου το 10% της ενέργειας χωρίς άνθρακα στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Η εταιρεία εξυπηρετεί βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων επιχειρήσεων κοινής ωφελείας διανομής, δήμων, συνεταιρισμών και εμπορικών, βιομηχανικών, δημοσίων και οικιακών πελατών σε αγορές σε πολλές γεωγραφικές περιοχές.
Λειτουργεί 21 από τους 93 αντιδραστήρες στις ΗΠΑ, ενώ κατέχει το 44% στο South Texas Project -STP- ένα πυρηνικό εργοστάσιο διπλής μονάδας ισχύος 2.645 μεγαβάτ που βρίσκεται στο Bay City του Τέξας
Στις 20 Σεπτεμβρίου, η Constellation Energy ανακοίνωσε μια 20ετή συμφωνία αγοράς ενέργειας με τη Microsoft, βάσει της οποίας ο τεχνολογικός γίγαντας θα αποκτήσει σημαντική ποσότητα ενέργειας από το ανανεωμένο της εργοστάσιο για να τροφοδοτήσει τα κέντρα δεδομένων του.
Η συμφωνία κατέστη δυνατή μέσω της έναρξης του Crane Clean Energy Center -CCEC- και της προγραμματισμένης επανεκκίνησης του πυρηνικού αντιδραστήρα Three Mile Island Unit 1, ο οποίος είχε κλείσει το 2019 για οικονομικούς λόγους.
Ως αποτέλεσμα αυτής της συμφωνίας, περίπου 835 μεγαβάτ ενέργειας χωρίς άνθρακα θα προστεθούν στο δίκτυο, συμβάλλοντας σημαντικά σε ένα καθαρότερο και πιο βιώσιμο ενεργειακό μείγμα. Το CCEC αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία έως το 2028.
Όσον αφορά τις αντιδράσεις για την ολοένα και μεγαλύτερη ανάμιξη της πυρηνικής ενέργειας στο ενεργειακό μίγμα, σύμφωνα με όσα δήλωσε ο CEO της Constellation, Dominguez, η απευθείας σύνδεση κέντρων δεδομένων με πυρηνικούς σταθμούς, που ονομάζεται συνεγκατάσταση από τη βιομηχανία, είναι ο ταχύτερος και πιο οικονομικός τρόπος για να υποστηρίξουμε τη δημιουργία κέντρων δεδομένων, χωρίς να επιβαρύνουμε τους καταναλωτές με το κόστος κατασκευής νέων γραμμών μεταφοράς.
Η Vistra η οποία φλερτάρει φέτος μαζί με την Nvidia για την πρώτη θέση με τις καλύτερες επιδόσεις στον S&P, είναι μια κάθετα ολοκληρωμένη ενεργειακή εταιρεία με έδρα το Irving του Τέξας, με ένα διαφοροποιημένο ενεργειακό χαρτοφυλάκιο που καλύπτει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τις χονδρικές πωλήσεις ενέργειας, την παραγωγή καυσίμων και την εφοδιαστική.
Παρέχει ηλεκτρισμό και φυσικό αέριο σε οικιακούς, εμπορικούς και βιομηχανικούς πελάτες κα έχει δυναμικότητα παραγωγής περίπου 41.000 μεγαβάτ. Εξυπηρετεί περίπου 5 εκατομμύρια πελάτες σε διάφορες αγορές.
Εκτός από αυτές τις υπηρεσίες, η Vistra λειτουργεί εγκαταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρίες και τα πυρηνικά της στοιχεία –κατέχει έξι αντιδραστήρες- της προσδίδουν μια καλή θέση για να αξιοποιήσει την τάση της αύξησης της ζήτησης για καθαρή ενέργεια, ιδιαίτερα από την Τεχνητή Νοημοσύνη και τα κέντρα δεδομένων.
Ήδη η εταιρεία έχει ενσωματώσει τεχνολογίες ΑΙ στις δραστηριότητές της, ενισχύοντας την απόδοση των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, βελτιώνοντας τη θερμική απόδοση και μειώνοντας τις εκπομπές άνθρακα. Το Heat Rate Optimizer –HRO- εφαρμόστηκε σε σχεδόν 67 μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, με αποτέλεσμα μια μέση αύξηση 1% στην απόδοση και εξοικονομώντας εκατομμύρια σε λειτουργικά κόστη της εταιρείας.
Τον Μάρτιο, η εταιρεία ολοκλήρωσε την εξαγορά της Energy Harbor, επεκτείνοντας τις πυρηνικές της δυνατότητές κατά επιπλέον 4.000 μεγαβάτ και προσθέτοντας περίπου 1 εκατομμύριο πελάτες λιανικής στο χαρτοφυλάκιό της.
Για το τρίμηνο που έληξε στις 30 Ιουνίου- τα επόμενα αποτελέσματα είναι στις 7 Νοεμβρίου- τα καθαρά έσοδα της Vistra από τις βασικές δραστηριότητες αυξήθηκαν σε 492 εκατομμύρια δολάρια, από 409 εκατομμύρια δολάρια το προηγούμενο έτος. Το προσαρμοσμένο EBITDA της εταιρείας αυξήθηκε επίσης κατά 40%, φτάνοντας τα 1,41 δισεκατομμύρια δολάρια σε σύγκριση με 1,0 δισεκατομμύρια δολάρια το ίδιο τρίμηνο του προηγούμενου έτους.
Οι αντιδράσεις
Τα έργα SMR υπόκεινται σε ρυθμιστική έγκριση και ενδέχεται να αντιμετωπίσουν οικονομικές προκλήσεις. Η Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικής Ενέργειας των ΗΠΑ πιστοποίησε για πρώτη φορά ένα σχέδιο για μικρό αρθρωτό αντιδραστήρα τον Ιανουάριο του 2023, αλλά το Νοέμβριο, η εταιρεία NuScale Power αναγκάστηκε να εγκαταλείψει τα σχέδιά της για την κατασκευή ενός επιδεικτικού σταθμού λόγω αυξημένου κόστους.
Την ίδια στιγμή, η πυρηνική ενέργεια εξακολουθεί να αντιμετωπίζει αντιδράσεις από υποστηρικτές του περιβάλλοντος που ανησυχούν για τους πιθανούς κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία.
Για παράδειγμα η Johanna Neumann, ανώτερη διευθύντρια στο Κέντρο Έρευνας και Πολιτικής Environment America, δήλωσε αμέσως σχεδόν μετά την ανακοίνωση της Google τη Δευτέρα για τους SMR: «Είναι καιρός οι μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας να επαναδεσμευτούν σε λύσεις που λειτουργούν και ενέχουν λιγότερους κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία μας, συμπεριλαμβανομένης της μεγιστοποίησης της ενεργειακής απόδοσης των κέντρων δεδομένων και της δέσμευσής τους να τροφοδοτούνται από νέες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας».
Ειδικά η απευθείας σύνδεση των κέντρων δεδομένων με πυρηνικούς σταθμούς αντιμετωπίζει έντονες ενστάνσεις.
Ορισμένες εταιρείες κοινής ωφέλειας για παράδειγμα, ήδη αμφισβήτησαν τη συμφωνία μεταξύ της Amazon και της Talen Energy. Πιο συγκεκριμένα οι American Electric Power και Exelon, έχουν υποβάλει καταγγελίες στην Ομοσπονδιακή Ρυθμιστική Επιτροπή Ενέργειας (FERC).
Η AEP και η Exelon υποστηρίζουν ότι η συμφωνία μεταξύ Amazon και Talen δημιουργεί προηγούμενο που θα έχει ως αποτέλεσμα λιγότερη διαθέσιμη ισχύ στην περιοχή του δικτύου PJM καθώς οι πόροι «φεύγουν» για να εξυπηρετήσουν το φορτίο των κέντρων δεδομένων και αυτό θα βλάψει τους υπάρχοντες πελάτες.
Τουτέστιν ο αντίλογος είναι ο εξής:Οι εταιρείες τεχνολογίας προσπαθούν όλο και περισσότερο να συνδέσουν απευθείας κέντρα δεδομένων με πυρηνικούς σταθμούς προκειμένου να εξασφαλίσουν καθαρή ενέργεια για να τροφοδοτήσουν την Τεχνητή Νοημοσύνη.
Όμως αυτή η κίνηση μπορεί να έχει μεγάλες επιπτώσεις στο ηλεκτρικό δίκτυο, αφήνοντας τους καταναλωτές χωρίς επαρκή ισχύ.
(σ.σ:Τα κέντρα δεδομένων σε ορισμένες περιπτώσεις απαιτούν ένα γιγαβάτ ή και ακόμα περισσότερη ισχύ, ποσότητα που συγκρίνεται με τη μέση χωρητικότητα ενός πυρηνικού αντιδραστήρα στις ΗΠΑ).
Η απάντηση από τις δύο εταιρείες ήταν ότι η ταχεία εμφάνιση της Τεχνητής Νοημοσύνης και των κέντρων δεδομένων έχει αλλάξει θεμελιωδώς τη ζήτηση για ενέργεια και οδηγεί σε ένα σημείο καμπής για τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Η συμφωνία συνεγκατάστασης της Talen με την AWS φέρνει μία λύση σε αυτή τη νέα ζήτηση, σε ένα χρονοδιάγραμμα που εξυπηρετεί γρήγορα τον πελάτη.
Την ίδια στιγμή είναι ένα απίστευτα πολλά υποσχόμενο στοίχημα. Αν έρθουν εις πέρας αυτά τα έργα τότε θα είναι εφικτή η υιοθέτηση τους σε παγκόσμια κλίμακα, αποφέροντας τεράστια οφέλη σε κοινότητες και δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο.
Η ρυθμιστική αρχή πάντως έχει ήδη ανοίξει τον δημόσιο διάλογο που σχετίζεται με τη σύνδεση μεγάλων φορτίων ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας με σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Η στήλη πιστεύει ότι δεδομένης της σημασίας των κέντρων δεδομένων για την οικονομική ανταγωνιστικότητα και την εθνική ασφάλεια των ΗΠΑ, καθώς η χώρα ανταγωνίζεται αντιπάλους όπως η Κίνα για την υπεροχή στον αγώνα ανάπτυξης Τεχνητής Νοημοσύνης, το τρέχον κύμα αντιρρήσεων θα καμφθεί, ειδικά από τη στιγμή που οι εταιρείες προσανατολίζονται στην ανέρευση λύσεων για τη σταθερότητα του δικτύου.
Όσον αφορά την ασφάλεια των αντιδραστήρων νέας γενιάς επίσης πιστεύουμε ότι οι αντιρρήσεις θα καμφθούν μέσω της ευρύτερης ενημέρωσης. Βλέπετε οι νέες τεχνολογίες είναι πιο ασφαλείς, χάρη στα νέα παθητικά συστήματα ψύξης.
Για παράδειγμα, όσον αφορά τις μονάδες που βασίζονται στο υγρό νάτριο ως ψυκτικό μέσο, το υγρό νάτριο έχει υψηλότερο σημείο βρασμού και μπορεί να απορροφήσει πολύ περισσότερη θερμότητα από το νερό, πράγμα που σημαίνει ότι δεν συσσωρεύεται υψηλή πίεση μέσα στον αντιδραστήρα.
Ακριβώς επειδή το υγρό νάτριο έχει ορισμένες βελτιωμένες θερμοχημικές ιδιότητες σε σύγκριση με το νερό, μπορεί να αλλάξει τα προφίλ κινδύνου και να μειώσει την πιθανότητα ατυχημάτων τα οποία είναι πιο πιθανά σε έναν αντιδραστήρα ελαφρού ύδατος.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι το σύστημα ψύξης της TerraPower που δεν βασίζεται σε καμία εξωτερική πηγή ενέργειας για να λειτουργεί. Αντίθετα το σύστημά της λειτουργεί μέσω του θερμού αέρα που αναδύεται από τη φυσική κυκλοφορία μέσα στο σύστημα, το λεγόμενο RVACS. Αυτό μπορεί να αποτρέψει ατυχήματα όπως αυτό που συνέβη στο εργοστάσιο στην Ιαπωνία.
Τέτοια «παθητικά» συστήματα ψύξης, που βασίζονται στη φυσική κυκλοφορία ή βαρύτητα βρίσκονται στην καρδιά των προηγμένων σχεδίων αντιδραστήρων και μειώνουν τον κίνδυνο και τη σοβαρότητα των ατυχημάτων. Δεδομένου ότι αυτά τα συστήματα παθητικής ασφάλειας έχουν αποδειχθεί σε μεγάλη κλίμακα, θεωρούνται από τους ειδικούς αξιόπιστα.
Τέλος πολλοί μικροί προηγμένοι αντιδραστήρες λειτουργούν με διαφορετικά καύσιμα από τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες, αποτελώντας μια κρίσιμη νέα και ασφαλέστερη τεχνολογία που υπόσχεται να συμπληρώσει το ενεργειακό παζλ ενός δικτύου από αιολική και ηλιακή ενέργεια που θα συμπληρώνεται από τους πυρηνικούς αντιδραστήρες νέας γενιάς.
Στα μεγάλα συν είναι ότι οι προηγμένοι πυρηνικοί αντιδραστήρες θα παράγουν λιγότερα απόβλητα, καθώς χρησιμοποιούν το ραδιενεργό καύσιμο του ουρανίου πολύ πιο αποτελεσματικά από τα συμβατικά εργοστάσια. Η ΑΙ έχει βάλει και εδώ το χεράκι της σε συνδυασμό με τα προηγμένα υλικά.
Έτσι, το χρησιμοποιημένο καύσιμο θα καταλαμβάνει 2/3 λιγότερο όγκο από τους σημερινούς αντιδραστήρες ανά γιγαβατώρα παραγόμενης ισχύος.
Η Rolls-Royce Small Modular Reactor -SMR- για παράδειγμα, δημιουργεί μικρότερους από τους συμβατικούς αντιδραστήρες που θα καταλαμβάνουν μόλις το 1/10 του χώρου των συμβατικών. Θα τροφοδοτούν έκαστος σχεδόν 1 εκατομμύριο σπίτια και θα έχουν παραγωγική ικανότητα 470 μεγαβάτ, ήτοι ενέργεια που αντιστοιχεί στην παραγωγή από περισσότερες από 150 επίγειες ανεμογεννήτριες. Το κόστος τους ανέρχεται σε σχεδόν 2 δισ. λίρες έκαστος έναντι των 20 δισ. λιρών που στοιχίζουν οι συμβατικοί.
Βέβαια να αναφέρουμε ότι υπάρχουν ακόμα δύο βασικά προβλήματα:οι αντιδραστήρες SMR παραμένουν ακριβότεροι από την τεχνολογία των ΑΠΕ, ενώ ακόμα αναζητάται ο τρόπος αποτελεσματικής διαχείρισης των ραδιενεργών αποβλήτων που δημιουργούν.
Aποποίηση Ευθύνης
Το υλικό αυτό παρέχεται για πληροφοριακούς και μόνο σκοπούς. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να εκληφθεί ως προσφορά, συμβουλή ή προτροπή για την αγορά ή πώληση των αναφερόμενων προϊόντων. Παρόλο που οι πληροφορίες που περιέχονται βασίζονται σε πηγές που θεωρούνται αξιόπιστες, καμία διασφάλιση δε δίνεται ότι είναι πλήρεις ή ακριβείς και δε θα πρέπει να εκλαμβάνονται ως τέτοιες.
Μαίρη Βενέτη
