Главная Каталог статей Технология и организация строительства Экономика и управление в строительстве

Анализ малых модульных реакторов в энергосистемах центров обработки данных

Авторы: Шевалдина Е.И., Шевалдина К.С.
Опубликовано в выпуске: #4(99)/2025
DOI:
Раздел: Технология и организация строительства \| Рубрика: Экономика и управление в строительстве
Ключевые слова: центр обработки данных, дата-центр, искусственный интеллект, маломощный модульный реактор, энергоснабжение, энергодефицит, строительство, атомная энергия
Опубликовано: 28.08.2025

В условиях растущего потребления электроэнергии, вызванного развитием искусственного интеллекта и увеличением объемов данных, центры обработки данных (ЦОД) сталкиваются с серьезными вызовами в обеспечении стабильного энергоснабжения. Атомная энергетика, особенно маломощные модульные реакторы (ММР), представляет собой перспективное решение, способное обеспечить ЦОД надежной и экологически чистой энергией. В статье рассматриваются необходимость, предпосылки, преимущества и трудности строительства центров обработки данных на атомной энергии (ЦОДАЭ) путем интеграции ММР в инфраструктуру ЦОД, а также потенциальные решения для обеспечения устойчивого энергоснабжения. Были использованы публикации в научных журналах и интернет-изданиях, затрагивающие тему исследования. В расширенном поиске было изучено 126 источников. Дальнейшее ограничение по времени написания с 2024 г. по настоящее время, исключение публикаций с пересказом первоисточников сузило область поиска до 27 источников. В качестве методов исследования были использованы теоретические методы изучения источников и литературы: анализ, синтез, индукция, дедукция, контент-анализ, сопоставительный анализ и моделирование. Предложено решение проблемы энергопотребления ЦОД за счет использования ММР при строительстве ЦОДАЭ, которые имеют ряд преимуществ: низкий уровень выбросов углекислого газа, небольшое физическое присутствие, стабильное и надежное питание, высокую экономическую эффективность. Существуют трудности, связанные со строительством ЦОДАЭ, такие как нормативные барьеры, общественное мнение, ограниченное количество доступных ММР и проблема утилизации отходов. В мире уже есть примеры мини-АЭС, которые могут рассматриваться как платформа для создания ММР в составе ЦОДАЭ, такие как плавучая АЭС «Академик Ломоносов» в России и модульный реактор HTR-PM в Китае. Сделан вывод, что использование малых модульных реакторов в ЦОДАЭ является перспективным решением для обеспечения надежного и экологически чистого энергоснабжения.

Литература

[1] Khosravi A., Sandoval O.R., Taslimi M.S., Sahrakorpi T., Amorim G., Pabon J.J.G. Review of energy efficiency and technological advancements in data center power systems. Energy and Buildings, 2024, vol. 323, art. no. 114834. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114834

[2] Zong J., Peng Y., Zhang B., Yin X. Research on Energy Consumption in Data Centers. 3rd International Conference on Energy, Power and Electrical Technology (ICEPET). Chengdu, China, 2024, pp. 1732–1738. https://doi.org/10.1109/ICEPET61938.2024.10626044

[3] Cha S. The potential role of small modular reactors (SMRs) in addressing the increasing power demand of the artificial intelligence industry: A scenario-based analysis. Nuclear Engineering and Technology, 2024, vol. 56, art. no. 103314. https://doi.org/10.1016/j.net.2024.11.016

[4] Lu J. Small Modular Reactors: A Viable Path to Sustainable Data Centers in the Age of Artificial Intelligence. The Frontiers of Society, Science and Technology, 2024, vol. 6, no. 11, pp. 58–62. https://doi.org/10.25236/FSST.2024.061110

[5] Акимов А.М., Федорова С.А., Магдыч Е.А. К вопросу применения малых модульных реакторов. Энергетические установки и технологии, 2022, т. 8, № 1, с. 134–137.

[6] Wang Y., Chen W., Zhang L., Zhao X., Gao Y., Dinavahi V. Small Modular Reactors: An Overview of Modeling, Control, Simulation, and Applications. IEEE Access, 2024, vol. 12, pp. 39628–39650. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3351220

[7] Poudel B., Gokaraju R. Small Modular Reactor (SMR) Based Hybrid Energy System for Electricity & District Heating. IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM). Orlando, FL, USA, 2023, pp. 1–1. https://doi.org/10.1109/PESGM52003.2023.10253074

[8] Khan S.U., Almutairi Z., Almuzaiqer R. Technological readiness, fuel cycle analysis, levelized cost evaluation, and comparative assessment of very small modular reactors (vSMRs). Nuclear Engineering and Technology, 2024, vol. 56, art. no. 103361. https://doi.org/10.1016/j.net.2024.103361

[9] Sainati T., Locatelli G., Smith N. Project financing in nuclear new build, why not? The legal and regulatory barriers. Energy Policy, 2019, vol. 129, pp. 111–119. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2019.01.068

[10] Cho E., Lee J. Social acceptance of small modular reactor (SMR): Evidence from a contingent valuation study in South Korea. Nuclear Engineering and Technology, 2025, vol. 57, no. 1, art. no. 103128. https://doi.org/10.1016/j.net.2024.07.059

[11] Сухобок А.М., Мысева Е.Р. Перспективы малых модульных реакторов. Инновационные механизмы управления цифровой и региональной экономикой. V Междунар. студенческой науч. конф.: материалы. Москва, НИЯУ МИФИ, 2023, с. 349–356.

[12] Шульга Р.Н. Автономные малые модульные реакторы. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, 2023, № 11, с. 45–52.

[13] Locatelli G., Bingham C., Mancini M. Small modular reactors: A comprehensive overview of their economics and strategic aspects. Progress in Nuclear Energy, 2014, vol. 73, pp. 75–85. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2014.01.010

[14] Дьяков А.С. Малые модульные ядерные реакторы: перспективы развития. Мировая экономика и международные отношения, 2023, т. 67, № 6, с. 47–60. https://doi.org/10.20542/0131-2227-2023-67-6-47-60

[15] Осинцева А.И. Малые модульные реакторы как альтернатива современным реакторным установкам. XXVII Всерос. аспирантско-магистерского семинар: материалы. Казань, КГЭУ, 2023, с. 62–65.

[16] Сухов Р.Р., Амзараков М.Б., Исаев Е.А. Новые метрики энергоэффективности ИТ-отрасли. Бизнес-информатика, 2022, т. 16, № 2, с. 49–61. https://doi.org/10.17323/2587-814X.2022.2.49.61

[17] Hernandez T., Sawyer J., Uebelacker H., Zuniga A., Demirhan H. Energy Efficiency in Data Center Management. Congress in Computer Science, Las Vegas, NV, USA, Computer Engineering & Applied Computing (CSCE), 2023, pp. 1214–1218. https://doi.org/10.1109/CSCE60160.2023.00203

[18] Ahammed M.T., Osman N., Das C., Hossain M.A., Hossain S., Kaium M.H. Analysis of Energy Consumption for a Hybrid Green Data Center. International Conference on Innovations in Science, Engineering and Technology (ICISET). Chittagong, Bangladesh, 2022, pp. 318–323. https://doi.org/10.1109/ICISET54810.2022.9775899

[19] Черных А.П., Михаленко В.А. Внедрение газотурбинных технологий в цифровые проекты России путем энергоснабжения центров обработки данных (ЦОД) и майнинговых ферм. Перспективные задачи инженерной науки. XIV Междунар. науч. форум: сб. ст. Москва, ИЦ «Импульс», 2023, с. 352–362.

[20] Иванченко И.Д., Леонов В.А. Малые модульные реакторы. Энергетика, управление и автоматизация: инновационные решения проблем. II Всерос. науч.-практ. конф.: материалы. Санкт-Петербург, ВШТЭ СПбГУПТД, 2023, с. 133–138.

[21] Терская А.А., Вилданов Р.Р. Ядерные модульные реакторы. Тенденции развития науки и образования, 2024, № 2, с. 224–226. https://doi.org/10.18411/trnio-02-2024-652