Казахстан планирует создать Долину ЦОД, которая войдет в список 100 самых мощных в мире. Управляющий директор НПП "Атамекен" Жакып Хайрушев высказал LS мнение о том, какие параметры нужно учитывать, чтобы проект был реализован.
Он отметил, что Экибастуз для дислокации выбран не случайно. Это один из ключевых энергетических узлов страны, где расположены крупные угольные станции, имеется опыт эксплуатации большой генерации, а также есть соответствующая сетевая инфраструктура.
Сколько энергии понадобится региону
По мнению собеседника LS, нужно разделять два вопроса.
"Первый этап на 300 МВт, судя по заявлениям государственных органов, может быть обеспечен за счет существующей энергосистемы и резервируемой мощности. Это реалистичный стартовый уровень. А вот масштабирование до 1 ГВт уже нельзя рассматривать как обычное подключение крупного потребителя. Это сопоставимо с отдельным промышленным энергопроектом. Такой объем постоянной нагрузки для центров обработки данных (ЦОД) означает круглосуточное потребление с очень высокими требованиями к надежности. Она не должна просто "садиться" на действующие станции и сети", – пояснил автор Telegram-канала Haırýshev energy.
В связи с этим он отметил, что дефицит ресурса нужно считать не как арифметическую разницу между установленной мощностью станций и потреблением ЦОДов, а как объем гарантированной, доступной и резервируемой мощности.
По оценке эксперта, при выходе проекта на 1 ГВт потребуется не менее 1,2-1,5 ГВт надежной обеспечивающей генерации с учетом собственных нужд, сетевых ограничений, ремонта оборудования, аварийного резерва и требований к бесперебойному питанию. Это новая и глубоко модернизированная генерация.
Собеседник LS отметил, что если этот 1 ГВт будет относиться только к IT-нагрузке, а не общей электромощности кампуса, тогда необходимый объем услуги может быть еще выше, поскольку это окажутся не только серверы, но и охлаждение, резервирование, инженерные системы и потери.
"Для таких объектов важна не только установленная, а именно гарантированная мощность 24/7. ЦОД не может зависеть от случайного наличия свободного электричества в системе. Поэтому энергетическая модель должна включать базовую генерацию, сетевое резервирование, источники бесперебойного питания, аккумуляторные системы, дизельные или газопоршневые резервные установки, а также четкие режимы взаимодействия с оператором", – перечислил Ж. Хайрушев.
Наиболее логичный подход для Экибастуза собеседник LS видит в строительстве новой генерации и модернизации действующих угольных станций в рамках развития Долины ЦОД. В перспективе можно рассматривать и газовые объекты, если будет решен вопрос с топливом. Но для Экибастуза базовым ресурсом остается уголь, и это надо честно учитывать.
Износ
Как отметил Ж. Хайрушев, для ЦОДов важнее фактическая надежность конкретных блоков, трансформаторов, выключателей, систем охлаждения, автоматики, релейной защиты, телемеханики и сетевых присоединений.
Даже если станция формально имеет большую установленную мощность, это не означает, что вся она может быть гарантированно отдана новому потребителю в режиме 24/7. Экибастузские станции работают давно, часть оборудования проходит модернизацию, но возраст основных фондов сам по себе требует повышенного внимания, уточнил эксперт.
"Для проекта такого масштаба критическое оборудование должно быть доведено до состояния, при котором его технический износ не превышает примерно 25-30% по ключевым узлам. А по вспомогательной технике и сетевой инфраструктуре этот показатель не должен выходить за пределы управляемого уровня. Но сам по себе процент износа не гарантирует отсутствие аварий. Нужны резервирование по схеме N-1, а для отдельных систем – N-2. То есть при выходе из строя одного трансформатора, линии, блока питания или другого элемента объект должен продолжать работать без отключения. А для наиболее критичных систем центра обработки данных желательно предусмотреть дополнительный резерв, чтобы питание сохранялось даже при одновременном отказе двух элементов. Важны цифровой мониторинг оборудования, предиктивная диагностика, аварийная автоматика и обособленные регламенты эксплуатации под нужды ЦОДов", – объяснил Ж. Хайрушев.
Он заметил, что необходимо не просто снизить уровень амортизации, а создать отдельный контур надежности для цифровой инфраструктуры.
Инвестиции в электроэнергетику Долины
Если говорить только о строительстве или глубокой модернизации генерации под 1 ГВт нагрузки, порядок инвестиций, по подсчетам эксперта, может составить несколько миллиардов долларов.
Для угольных станций с современными системами очистки, автоматизацией, повышением КПД, строительством сетевой инфраструктуры и резервированием ориентир может находиться в диапазоне $2,5-4 млрд на 1 ГВт надежной мощности. Ж. Хайрушев добавил, что если учитывать не только станцию, но и сети, подстанции, системы резервного питания, накопители, водоснабжение, экологические мероприятия и инфраструктуру площадки, то итоговая стоимость энергетического контура может быть выше.
"Для проекта на 1,2-1,5 ГВт обеспечивающей мощности ориентировочно нужно рассматривать диапазон $3-5 млрд. Это не окончательная смета, а экспертный порядок цифр. Точный объем можно определить только после ТЭО, схемы выдачи мощности, выбора технологии, источника топлива, модели резервирования и требований инвесторов ЦОДов к надежности", – подробно расписал собеседник LS.
Связь с общей энергосистемой
Ж. Хайрушев не считает правильным полностью отделять Долину ЦОД, так как это снизит гибкость и может создавать избыточные затраты. Однако, по его мнению, должен быть обособленный энергетический контур с гарантированной мощностью, выделенными сетевыми присоединениями, резервированием и понятным режимом работы.
Оптимальной моделью эксперт назвал гибридную схему. Основная генерация и сетевая инфраструктура должны быть привязаны к нуждам ЦОДов, но при этом важно сохранять связь с Единой электроэнергетической системой (ЕЭС). Это позволит в нормальном режиме обеспечивать цифровой проект, а при необходимости использовать системные возможности для балансирования, резервирования и аварийной поддержки.
Главное, чтобы центры обработки данных не ухудшали надежность снабжения населения, промышленности и действующих потребителей. Если для них строится новая генерация, это должно увеличивать устойчивость системы, а не отбирать мощность у существующих клиентов.
Перспективы мини-АЭС
Теоретически, как отметил Ж. Хайрушев, малые модульные реакторы (ММР) подходят для таких проектов, потому что ЦОДам нужна стабильная базовая мощность, работающая круглосуточно. Он пояснил, что в мире интерес к связке "атомная генерация плюс дата-центры" действительно растет.
Тем не менее, по словам эксперта, для Казахстана это не решение ближайших лет. Нужно учитывать лицензирование, выбор технологии, регуляторную базу, вопросы безопасности, размещения, обращения с ядерным топливом, общественного восприятия и сроки коммерческой готовности самих ММР.
Поэтому ММР можно рассматривать как стратегическую опцию на перспективу после 2035 года, но не как основной источник энергоснабжения первой очереди Долины ЦОД.
"На первом этапе реалистичнее опираться на существующую энергосистему, модернизацию действующих станций, строительство новой тепловой генерации и резервные решения. При этом уже сейчас можно предусмотреть площадочные и инфраструктурные условия, чтобы в будущем не закрывать для себя возможность атомного энергоснабжения цифровых объектов", – высказался Ж. Хайрушев.
Водный вопрос
Тема водоснабжения для Долины ЦОД не менее важна, отмечает собеседник LS. Он привел открытые данные, согласно которым сам кампус ЦОД при выходе на проектную мощность может потреблять около 840 тыс. куб. м в год. При этом ресурс для генерации, который будет обеспечивать центры обработки данных, должен считаться отдельно. Это принципиальный момент.
Эксперт считает, что если под проект будут строиться или модернизироваться тепловые электростанции, то общий водный след будет складываться из двух частей потребления – самих ЦОДов и энергетики. Поэтому оценивать надо не только дата-центр, но и всю связку "ЦОД + генерация + охлаждение + водоотведение".
"Для Экибастуза обязательно нужно рассматривать альтернативные и водосберегающие технологии охлаждения. В первую очередь это фри-кулинг (задействование климата как бесплатного источника холода для центра обработки данных), сухие градирни, гибридные системы, жидкостное охлаждение серверов, повторное использование технической воды и применение очищенных сточных ресурсов там, где это технологически возможно. ЦОДы нового поколения должны проектироваться не по старой логике "много электроэнергии и много воды", а по принципу максимальной энергоэффективности и минимального потребления ресурса. Для Казахстана, где водный вопрос становится все более чувствительным, это не экологическая опция, а обязательное условие устойчивости проекта", – заключил Ж. Хайрушев.
Напомним, NVIDIA и Firebird помогут Казахстану стать ИИ-гигантом. Для этого подписан ряд соглашений на $10 млрд.
