10 ГВт центр обробки даних на базі ШІ у Вайомінгу перевищить попит на електрику

29 липня мер Шайенн Патрік Коллінз оголосив про початок інноваційного спільного проекту між спеціалістом у сфері енергетичної інфраструктури Tallgrass Energy та розробником дата-центрів на базі штучного інтелекту Crusoe. Запланована установка повинна стартувати з навантаження в 1.8 гігават (ГВт) у сфері інформаційних технологій, з подальшою можливістю розширення до 10 ГВт – цього буде достатньо, щоб споживати більше електроенергії, ніж усі домогосподарства, комерційні та промислові споживачі в Вайомінгу разом узяті.

Огляд проекту

Мультифазний проект, що розташований за кілька миль на південь від Шайєнна, поблизу автомобільної траси США 85, буде реалізований поетапно: спочатку запустять установку потужністю 1.8 ГВт, а згодом поступово нарощуватим потужність до 10 ГВт. Мер Коллінз та представники компанії підкреслюють, що традиційна електромережа не зможе забезпечити таке навантаження, тому на об’єкті буде реалізовано генерацію на місці та використано відновлювальні джерела енергії.

Енергетичні вимоги та масштаб

При потужності 1.8 ГВт установка споживатиме приблизно 15.8 тераватт-годин (ТВт·год) на рік, що в понад п’ять разів перевищує 3 ТВт·год, споживані щорічно всіма домогосподарствами Вайомінгу, і становитиме 91 відсоток від загального річного споживання штату в 17.3 ТВт·год. При повній потужності в 10 ГВт річне споживання зросте до 87.6 ТВт·год, що вдвічі перевищує загальний обсяг виробництва електроенергії в Вайомінгу у 2024 році, який складе 43.2 ТВт·год.

• Фаза 1 (1.8 ГВт): 15.8 ТВт·год/рік
• Фази 2–X (до 10 ГВт): 87.6 ТВт·год/рік
• Потужність генерації штату: 43.2 ТВт·год/рік (2024)

Енергетична інфраструктура та самогенерація

Щоб обійти обмеження електромережі, проект передбачає встановлення спеціалізованої газової турбіни з комбінованим циклом (CCGT) поряд із сонячними, вітровими та акумуляторними системами:

• Турбіни CCGT з високою ефективністю: Дві одиниці потужністю 500 МВт (термічна ефективність 60–62 відсотки), здатні до чорного старту, швидкість нарощування потужності – 10 МВт/хв.
• Відновлювальні джерела на місці: 1 ГВт сонячних панелей, 1.5 ГВт вітрова електростанція з акумулятором на основі літій-іонних технологій потужністю 2 ГВт·год, розрахованим на чотири години повного навантаження.
• Системи охолодження: Вентиляційні охолоджувачі для підтримки цільового показника PUE (ефективність використання електроенергії) ≤1.15, використовуючи низькі температури Вайомінгу.

“Наша гібридна модель забезпечує резервування N-1 і оптимізує розподіл між газом і відновлювальними джерелами, зберігаючи PUE на рівні найкращих сучасних гіпермасштабних дата-центрів,” – зазначив один з інженерів Crusoe.

Інтеграція в електромережу та регуляторні виклики

Незважаючи на можливість самогенерації, проект повинен бути підключений до мережі передачі Western Area Power Administration (WAPA) для отримання допоміжних послуг та аварійної підтримки. Регулятори з Комісії з громадських послуг Вайомінгу та FERC вимагають проведення комплексного дослідження впливу на систему, яке охоплює:

1. Аналіз випадків: Тolerance N-1 та N-2 на лініях 230 кВ і 345 кВ.
2. Стабільність напруги: Компенсація реактивної потужності для підтримки коливань напруги в межах ±5 відсотків під час повного навантаження.
3. Координація захисту: Високошвидкісні реле та моніторинг синхрофазорів для виявлення транзитних подій протягом 50 мс.

У черзі на підключення у Вайомінгу наразі перебуває 45 проектів; цей проект займає 12-те місце, а фінальні схвалення очікуються до другого кварталу 2026 року.

Енергетичний мікс та наслідки декарбонізації

Сучасний енергетичний мікс Вайомінгу складається приблизно на 69 відсотків з вугілля, 26 відсотків з природного газу та 5 відсотків з відновлювальних джерел. Навіть за наявності 50 відсотків зеленої енергії на місці, проект ризикує закріпити використання викопного пального на десятиліття. Штат зобов’язався досягти 50 відсотків безвуглецевої енергії до 2030 року, але цей проект може прискорити інвестиції в новітні ядерні технології, захоплення вуглецю та зберігання енергії на рівні електромережі.

Ефективність апаратного забезпечення AI та майбутні тенденції

Згідно з думкою доктора Лізи Фернандес, старшого аналітика Національної лабораторії відновлювальної енергії (NREL), “Акселератори штучного інтелекту наступного покоління – графічні процесори NVIDIA H100, спеціалізовані одиниці обробки тензорів (TPU) та ASIC, створені для AI – забезпечують до 300 петафлопс на мегават, але загальний попит на установку все ще зростає лінійно зі збільшенням розміру моделі та пропускної здатності даних.” На сайті в Шайєнні, ймовірно, розмістять кластери високощільних стійок (50 кВт на стійку), використовуючи рідинне охолодження та теплообмінники прямого контакту для максимізації ефективності.

Економічний та екологічний аналіз впливу

1. Створення робочих місць: 1,000 робочих місць у будівництві, 200 постійних посад в експлуатації.
2. Місцеві доходи: 150 мільйонів доларів на рік у вигляді податків та орендних платежів.
3. Профіль викидів: Оцінюється в 3 мільйони метричних тонн CO₂e на рік, якщо газові турбіни працюватимуть на 90 відсотків потужності.

Екологічні організації застерігають, що без захоплення вуглецю або компенсацій, вуглецева інтенсивність може зрівнятися з показниками найбільших вугільних електростанцій Вайомінгу.

Перспективи зацікавлених сторін та спекуляції щодо орендарів

Ні Tallgrass, ні Crusoe не підтвердили наявність основного орендаря, що викликало спекуляції щодо інфраструктури Stargate OpenAI або гіпермасштабера, такого як Microsoft Azure. Представник Crusoe Ендрю Шмітт повідомив журналістам: “Ми ще не готові оголосити про нашого орендаря.” Нещодавній кампус OpenAI в Абіліні, штат Техас (1 ГВт) та зобов’язання у 4.5 ГВт з Oracle підкреслюють конкуренцію за потужності в сфері AI.

Перспективи

Оскільки Вайомінг проходить через етапи отримання дозволів, підключення та взаємодії з громадськістю, проект може змінити роль штату з нетто-експортера енергії на центр обробки AI. Політики та комунальні служби повинні знайти баланс між економічними вигодами, надійністю електромережі та довгостроковими цілями декарбонізації.