Энергия цифровой трансформации: комплексный подход к решению ключевых задач энергоснабжения ИИ
Александр НОВАК
Заместитель председателя Правительства РФ
Развитие искусственного интеллекта — в числе наиболее перспективных направлений мировых технологий, науки, глобальной экономики и одна из ключевых задач, которую ставит Президент России в сфере цифровой трансформации.
Результаты деятельности ИИ все эффективнее применяются в самых разных отраслях — от финансов, торговли и бизнеса до медицины и сельского хозяйства. При этом стабильное функционирование систем ИИ и центров обработки данных, поддерживающих их работу, требует значительных вычислительных мощностей с высокой производительностью, а значит, и колоссальных энергетических затрат.
Поэтому развитие искусственного интеллекта уже сегодня во многом зависит не только от вычислительных мощностей, но в большей степени от возможностей энергосистем. По прогнозам экспертов, в ближайшее десятилетие дата-центры и ИИ станут ключевыми драйверами роста энергопотребления в мире. Один ЦОД потребляет десятки и даже сотни мегаватт мощности. В этой связи вопросы поиска перспективных источников электроэнергии для дальнейшего успешного внедрения «умных» технологий становятся одной из ключевых задач не только для отрасли, технологических корпораций, но и для целых стран. Способность государств обеспечить доступной и надежной энергией цифровую экономику будет основой успеха и глобальной конкурентоспособности в этой высокотехнологичной сфере.
Мировой опыт энергоснабжения ЦОД
По отдельным международным оценкам, инвестиции в инфраструктуру дата-центров в 2025 году были сопоставимы с объемом вложений в нефтедобычу. К 2030 году совокупный объем инвестиций в цифровую инфраструктуру, включая ИИ и ЦОД, достигнет 6,7 трлн долларов США.
По данным Ассоциации центров обработки данных, на сегодняшний день в мире функционируют порядка 11,8 тыс. ЦОД, при этом около половины из них располагаются в США.
Крупнейшие кластеры обработки данных по потребляемой мощности находятся в США, Китае, ЕС. Совокупная подключенная мощность всех ЦОД в мире составляет 62 ГВт с годовым ростом порядка 15 %. Таким образом, к 2030 году средняя мощность энергопотребления ЦОД может увеличиться до 110 ГВт, а доля в мировом энергопотреблении возрастет с 1,5 % в 2024 году до 3 %, что сопоставимо с такими крупными секторами, как производство алюминия, стали или сельское хозяйство.
Одновременно ИИ не только является потребителем энергоресурсов, но и имеет значительный потенциал для оптимизации их использования, в том числе за счет повышения производительности труда. По оценкам мировых экспертов, к 2035 году экономия на эксплуатации и обслуживании электростанций за счет инструментов ИИ достигнет 110 млрд долларов год, при этом выбросы СО2 снизятся на 1400 млн тонн. Это позволит повысить энергоэффективность и надежность энергоснабжения.
Вопросы энергоснабжения самих ЦОД превращаются в важное звено мировой энергетической политики. Становится очевидно, что отсутствие специального регулирования этой динамично развивающейся отрасли может привести к перегрузке сетей, рискам дефицита мощности и снижению доступности электроэнергии для остальных потребителей. Задача — найти баланс между технологическим прорывом и надежностью энергоснабжения.
В мире на сегодняшний день сложилось несколько основных моделей обеспечения электроэнергией ЦОД.
В США, где на данный момент расположено порядка 46 % всех ЦОД, стремительный рост числа дата-центров создает беспрецедентную нагрузку на энергосистемы, в связи с чем энергетическая инфраструктура страны столкнулась с рядом проблем. В первую очередь это загруженность мощностей: значительная часть сетевой инфраструктуры США была построена несколько десятилетий назад, а прогнозируемый дефицит генерирующих мощностей достигает порядка 45–60 ГВт. При этом сроки подключения ЦОД к электросетям могут доходить до 10 лет.
Поэтому крупные инвесторы зачастую вкладываются в энергетическую инфраструктуру или строят собственные генерирующие мощности. Например, Microsoft совместно с Constellation Energy инвестирует 1,6 млрд долларов США в перезапуск атомной электростанции Three Mile Island в Пенсильвании, которая будет поставлять Microsoft электроэнергию в течение 20 лет. Крупнейший ИИ-ЦОД Colossus получает энергию от собственной генерации. Совокупные инвестиции компаний в ИИ-инфраструктуру к 2025 году достигли 900 млрд долларов США.
Китай, где действуют меры господдержки энергоснабжения ЦОД, делает ставку на долгосрочное стратегическое планирование и централизованное распределение ресурсов. Аналогично примеру Соединенных Штатов в Китае интегрируют ЦОД с источниками энергии — угольными станциями и АЭС.
ЕС внедряет принцип нормативно-экологической модели, делая акцент на контроле энергоэффективности, экологических требованиях, ограничениях по размещению. Основная цель — не допустить перегрузки энергосистемы.
При этом для большинства стран характерно наличие общих инструментов: ЦОД выделяются в отдельную категорию потребителей, центры участвуют в управлении спросом (снижают нагрузку в пики), развивается собственная или контрактная генерация и регулируется размещение, то есть центры строятся там, где есть свободные мощности.
Международный опыт показывает: эффективная модель строится на балансе трех элементов — ответственности ЦОД за свою нагрузку, интеграции в управление энергосистемой, адресной, а не массовой господдержке.
Почему это важно? Прямое субсидирование отрасли неизбежно ведет к перекрестному субсидированию. Проще говоря, инфраструктуру для ИИ оплачивают другие потребители, а тарифная нагрузка на экономику растет. Если стимулировать развитие ЦОД исключительно через энергетические льготы, это дает краткосрочный эффект, но в долгосрочной перспективе приводит к росту тарифов и разбалансировке энергосистемы по экономике, в том числе за счет нагрузки из-за содержания огромного количества новой энергетической инфраструктуры. И это один из главных рисков, который все развитые рынки сейчас пытаются избежать при поддержке дата-центров.
Мировая практика показывает, что устойчивое развитие достигается не столько за счет субсидирования, сколько за счет включения ЦОД в полноценную экономику электроэнергетики.
Перспективы и задачи энергоснабжения ИИ в России
В настоящее время развитие цифровых технологий — одно из ключевых направлений достижения технологического лидерства. Комплексное развитие и внедрение суверенного ИИ позволит создать условия для хранения интеллектуальной собственности внутри страны и привлечения международных компаний в Россию, а также будет способствовать формированию экономики высокого передела, что приведет к росту налоговых поступлений.
На сегодняшний день текущая установленная мощность ЦОД, предназначенных для выполнения полезных вычислений, составляет 1,8 ГВт. Согласно прогнозам, к 2030 году ожидается увеличение мощности ЦОД до 4,3 ГВт. Ежегодно энергопотребление дата-центрами в России растет примерно на 18 %.
Что касается географии, на долю Москвы и Московской области приходится основная доля коммерческих площадей и крупнейшие кампусы ЦОД: в столичном регионе сосредоточено около 80 % действующих серверных ферм. Санкт-Петербург — второй по значимости кластер (7 %). Регионы (Екатеринбург, Новосибирск, Владивосток, Дагестан) характеризуются точечным развитием с прицелом на близость к магистральным линиям связи (ВОЛС) и источникам электроэнергии. При этом перспективными являются регионы с наличием свободных как генерирующих, так и электросетевых мощностей, в том числе Ленинградская, Тверская, Смоленская, Курская, Томская, Свердловская области, где есть АЭС, а также Красноярский край и Хакасия, Иркутская и Амурская области, где есть ГЭС.
Конкурентное преимущество России в развитии ЦОД — наличие диверсифицированных источников энергии. Сегодня для энергоснабжения ЦОД используется атомная, гидро-, газовая, угольная и возобновляемая энергия — все эти виды генерации широко развиты в нашей стране и представлены в рамках Единой энергосистемы России. Энергию ВИЭ вместе с системами накопления электроэнергии можно рассматривать для локального энергоснабжения ЦОД, но пока преимущественно в качестве дополнительного, а не базового источника энергии. Солнечная и ветряная генерация нестабильна и не подходит для промышленности и ЦОД без резервной мощности. При этом при строительстве накопителей итоговая стоимость в настоящее время складывается выше альтернатив.
В текущем году ключевыми игроками рынка заявлен ввод порядка 10–10,5 тыс. стойко-мест, что существенно превышает фактический результат 2025 года и во многом отражает перенос нереализованных проектов.
Увеличение вычислительных мощностей ЦОД требует роста энергопотребления. Только крупным инвесторам ЦОД — Сберу, «Яндексу», «Ростелекому» и «Росатому» — совокупно потребуется порядка 2 ГВт мощностей к 2030 году.
С одной стороны, стремительный рост электропотребления дата-центрами способен создать дополнительную нагрузку на энергосистемы. С другой — именно ИИ может стать инструментом для совершенствования работы других отраслей, в том числе реального сектора экономики и социальной сферы. В частности, за счет оптимизации энергетического баланса, повышения энергоэффективности и производительности труда.
Задача государства — сделать развитие «умных» технологий системным, создать регуляторные условия, которые позволят сохранить равновесие между потребностями дата-центров как передовой отрасли современной экономики и базовых отраслей промышленности, а также потребностями наших граждан.
Для этого при Правительстве Российской Федерации действует рабочая группа по вопросам энергоснабжения центров обработки данных (дата-центров), в рамках которой ведется совместная работа с компаниями энергетической инфраструктуры и основными участниками рынка ЦОД.
Синхронизируются планы по строительству новых крупных ЦОД с планами по развитию энергетической инфраструктуры. В настоящее время смоделированы приоритетные места размещения ЦОД, исходя из наличия доступных генерирующих и электросетевых мощностей, и подготовлен реестр из 140 центров питания в 15 регионах РФ.
Кроме того, Минэнерго России совместно с ФАС России и ПАО «Россети» прорабатываются варианты создания специализированных площадок для крупных энергоемких потребителей на удаленных энергопрофицитных территориях. Обсуждается вопрос об участии крупных инвесторов ЦОД в покрытии затрат на строительство объектов генерации и сетевой инфраструктуры, необходимых для энергоснабжения ЦОД. Это позволит избежать перекладывания финансовой нагрузки на других потребителей.
Одной из приоритетных задач становится формирование государственного реестра дата-центров и генеральной схемы размещения объектов ЦОД мощностью свыше 5 МВт, которая в будущем станет основой для планирования подключения к энергосистеме центров обработки данных, а также развития электроэнергетики в регионах, включая реконструкцию и строительство объектов генерации и электросетевого хозяйства. Задача — интегрировать потребности ЦОД в систему перспективного планирования энергетики.
Подчеркну: стратегическая цель заключается не в выборе между технологическим прогрессом и реальным сектором, а в нахождении баланса через взвешенные решения и открытый диалог между всеми участниками рынка. При этом Россия обладает одной из крупнейших и наиболее диверсифицированных энергосистем мира, необходимыми компетенциями и научной базой, что создает прочный фундамент для развития собственной цифровой инфраструктуры и укрепления технологического суверенитета.