Электроэнергия для дата-центров, абстракция
В США после многолетней стагнации в показателях генерации и инвестиций в энергетическом сегменте, по многим оценкам, начался новый "супер-цикл" корпоративных затрат, направленных на модернизацию сетей и увеличение генерирующих мощностей. Основной фактор – растущие энергетические потребности центров обработки данных. До 2030 года для модернизации энергосетей США, в основном, в интересах обеспечения новой инфраструктуры ИИ, может быть выделено до $1,4 трлн. В отличие от предыдущих этапов увеличения генерации существенная доля новых мощностей не будет подключена к общей энергосистеме.
Активизация строительства новых ЦОД и последующее обеспечение их энергетических потребностей в текущем десятилетии в США стало ключевым фактором повышения генерации в масштабе всей страны. Первые экспериментальные центры обработки данных в современном понимании создавались IBM и рядом других компаний еще в 1940–1950-е годы. Однако в течение XX века ЦОД не играли столь заметной промышленной роли. С началом 2020-х годов массовое строительство новых центров обработки данных сначала в рамках увеличения инфраструктуры облачных серверов, а затем и для развития технологий искусственного интеллекта в 2020-е годы стало определяющим фактором для новой стадии увеличения производства электроэнергии в США.
До этого совокупные показатели энергогенерации американских компаний стагнировали на протяжении 15 лет. В 2005 году общий объем производства электричества в США достиг отметки в 4,056 Тераватт/часов. По итогам пандемийного 2020 года показатели генерации в энергосистеме США составили 4,009 ТВт/ч. Кризис, вызванный пандемией короновируса COVID-19, подтолкнул американские компании к увеличению удаленной занятости, что, в свою очередь, привело к повышенному спросу на "облачные" мощности. В 2021–2022 годы в рамках обеспечении энергопотребностей новых ЦОД показатели энергогенерации в США вышли из прежнего 15-летнего диапазона на уровне 4 ТВ/ч, составив 4,116 ТВт/ч и 4,243 ТВт/ч, соответственно.
Тем самым, еще до начала текущей фазы активного строительства новых ЦОД в интересах развития и использования технологий искусственного интеллекта, стартовавшей в 2023 году после выхода новой большой языковой модели Chat GPT 3.0, постройка новых центров обработки данных фактически подтолкнула США к увеличению объемов генерирующих мощностей.
Выработка электроэнергии в США, 2024-2027 годы
По итогам первой половины 2026 года объем генерации электроэнергии в США достиг рекордного для американской энергосистемы показателя за 6 месяцев года в 2,234 ТВт/ч. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA) при министерстве энергетики страны, в 2026 году объем генерации электроэнергии увеличится до 4,5 ТВт/ч.
Для сравнения – США потребовалось около 8 лет для того, чтобы увеличить объем генерации с 3,49 ТВт/ч в 1997 году до 4,05 ТВт/ч в 2005 году. Для увеличения генерации на сопоставимую величину с 4,05 до 4,5 ТВт/ч американским компаниям потребовалось около 21 года – в случае реализации официального прогноза по генерирующим показателям в 2026 году.
Фактические показатели потребления электроэнергии в 2026 году, ожидаются на уровне 4,269 ТВт/ч с последующим увеличением до 4,399 ТВт/ч в 2027 году. Данные прогнозные значения как по генерации, так и по спросу на электроэнергию являются рекордными для США и, по оценкам EIA, "основным фактором долгосрочного роста потребления электроэнергии в США становится спрос со стороны ЦОД". По оценкам EIA, за последние 5 лет ежегодный спрос на электроэнергию в среднем увеличивался на 2,1% и продолжит увеличиваться на 0,9–1,6% ежегодно вплоть до 2050 года".
Реализация данного долгосрочного прогноза во многом будет зависеть от степени устойчивости текущего инфраструктурного бума в сфере ИИ. Однако уже сейчас можно сказать, что сегмент ИИ благодаря масштабным расходам американских корпораций превратился в новый промышленный сектор экономики США, который вносит все более существенный вклад в увеличение ВВП. В частности, в ИИМР отмечали, что вклад корпоративных затрат в рост ВВП США в рамках инфраструктурного бума в ИИ, по оценкам ФРС, фактически сопоставим с потребительскими расходами.
Для создания новых генерирующих мощностей в целях обеспечения потребностей новых ЦОД требуются все более существенные затраты. По оценкам Morningstar DBRS, одного из крупнейших американских рейтинговых агентств, капитальные затраты компаний на увеличение генерации и модернизацию энергосетей в 2025 году выросли на 12% и, как ожидается, увеличатся еще на 6% в 2026 году.
По оценкам Электрического института Эдисона (EEI), ведущей отраслевой ассоциации частных генерирующих компаний, в 2026 году общий объем капитальных затрат в данном сегменте составит $238,8 млрд. При этом, согласно прогнозам EEI, в 2026–2030 годы совокупный объем инвестиций в модернизацию сетей и создание новых генерирующих мощностей в США может составить около $1,36 трлн. По данным ассоциации, при реализации данного прогноза американские компании фактически потратят столько же средств на эти цели в течение следующие 5 лет, сколько они потратили за предыдущие 10 лет с 2016 по 2025 годы ($1,44 трлн).
В увеличении расходов компаний США для увеличения генерирующих мощностей в интересах дальнейшего строительства инфраструктуры ИИ есть один небольшой нюанс.
Существенная часть генерирующих мощностей, которые строятся для обеспечения энергетических потребностей ЦОД, не будет соединена с общей энергетической сетью США и в дальнейшем не сможет быть быстро перенаправлена для каких-либо других нужд. Согласно прогнозам компании Bloom Energy, "к 2030 году примерно 30% ЦОД [в США] будут использовать собственные установленные мощностей генерации в качестве основного источника питания, подключение к основной энергосистеме [страны] будет дополнительным источником".
Причина планов по созданию локальной генерации строго в интересах новых ЦОД без подключения к общей энергосети заключается в том, что в США произошло резкое увеличение сроков рассмотрения подобных заявок. Если в 2005 году сроки одобрения подключения новых ТЭЦ к американской энергосистеме в среднем составляли менее 20 месяцев, то в 2023 году этот показатель увеличился до 55 месяцев.
В этом контексте можно сравнить создание новых генерирующих мощностей в интересах новых ЦОД и другой инфраструктуры ИИ с процессом строительства новых атомных энергетических станций в США в предыдущие периоды. Среди схожих черт – акции протеста со стороны местного населения против строительства подобных объектов, а также введение моратория в отдельных штатов на строительство АЭС и ЦОД. При этом, если практика запрета на строительство новых ЦОД пока является сравнительно редкой (в настоящее время мораторий объявлен только в штате Нью-Йорк), то акции протеста против создания новой инфраструктуры ИИ, как отмечали в ИИМР, в США начинают приобретать более широкий характер.
Ключевое различие при этом заключается в том, что все действующие АЭС в США подключены к общей энергетической сети и в этом плане их генерация, при прочих равных условиях, вносит вклад в покрытие потребностей населения и компаний. Однако в случае с текущим созданием генерирующих мощностей в интересах ЦОД существенная часть новой генерации фактически превращается в частный корпоративный энергетический контур инфраструктуры ИИ, который будет обеспечивать потребности только центров обработки данных. Можно также обозначить ряд других побочных последствий:
- Рост стоимости электроэнергии в США продолжится, несмотря на планируемые существенные инвестиции в увеличение генерации;
- Фактическое увеличение генерации для компаний и потребителей США вне сегмента ИИ будет меньше прогнозируемых значений;
- В США начинает расширяться отдельный от общей энергосистемы корпоративный контур энергетических мощностей;
- Потенциальный рост протестного потенциала на фоне увеличения вычислительной и энергетической инфраструктуры ИИ.
С учетом данных фактором текущий инвестиционный цикл в энергетике США в интересах развития ИИ в этом плане можно считать специфическим, отвечающим в первую очередь корпоративным интересам. Американский инфраструктурный бум в ИИ, как отмечали в ИИМР, по своей сути, прежде всего является корпоративным феноменом, который в краткосрочной перспективе несет в себе рост инфляции для населения, а в долгосрочной – потенциально ведет к дальнейшему повышению автоматизации производственных процессов и сокращению доступных рабочих мест в экономике США.
В данном контексте "новая американская промышленность" оказалась не совсем такой, которую обещал американским избирателям Трамп в рамках президентской кампании 2024 года. Тенденции в экономике США, которые развиваются с начала его второго президентского срока в рамках инфраструктурного бума в ИИ, все более явно показывают: интересы корпораций и рядовых граждан не просто не совпадают, но и создают отдельные экономические реальности для различных классов американского общества.