Новое исследование Университета штата Северная Каролина и Университета Карнеги-Меллона показало: к 2030 году центры обработки данных для искусственного интеллекта и майнинга криптовалют могут увеличить выбросы CO₂ в энергетическом секторе США на 28%, а оптовые цены на электроэнергию в некоторых регионах — на 57%. Причина парадоксальна: вместо развития «зелёной» генерации энергосистема начинает активнее использовать старые угольные и газовые электростанции. Для России, где майнинг уже вызвал локальные энергоколлапсы, а строительство ЦОД для ИИ только набирает обороты, выводы исследования звучат как прямое предупреждение.
Центры обработки данных - огромные «компьютерные фабрики», обеспечивающие работу облачных сервисов, ChatGPT и биткоина - в 2023 году потребили в США 176 миллиардов киловатт-часов, или 4,4% всей электроэнергии страны. По разным прогнозам, к 2028 году этот показатель может вырасти более чем втрое. Исследователи под руководством Джереми Х. Джонсона протестировали 13 сценариев, варьируя темпы роста ЦОД, их расположение, цены на газ и наличие федеральных льгот для чистой энергетики.
Уголь возвращается через чёрный ход
При умеренном сценарии роста общий спрос на электроэнергию со стороны ЦОД и криптомайнинга может достичь 790 миллиардов кВт·ч к 2030 году - в четыре с лишним раза больше уровня 2023 года. И ключевой вывод: энергосистема удовлетворяет этот спрос не за счёт новых ветряков и солнечных панелей, а за счёт старых угольных и газовых станций, работающих на пределе.
Уголь даёт 12-14% дополнительной электроэнергии для ЦОД, природный газ - 64-76%. Ветровая и солнечная генерация покрывают гораздо меньшую долю. При этом речь идёт не о строительстве новых мощностей, а о том, что существующие грязные станции начинают работать интенсивнее, чем работали бы без бума ИИ.
Наиболее показательный кейс - Северная Вирджиния, один из крупнейших в мире хабов центров обработки данных. Когда в модели спрос резко возрастает, угольные электростанции в соседних Огайо и Западной Вирджинии наращивают выработку и перебрасывают энергию на восток. Исследователи называют это «утечкой углерода»: выбросы экспортируются из региона потребления туда, где электроэнергия дешевле и грязнее. Вирджиния может ставить амбициозные цели по чистой энергии, но это не отменяет того, что уголь сжигают ради неё в другом штате.
Цены для населения неизбежно вырастут
Исследование измеряет оптовые цены на электроэнергию — себестоимость производства, которая напрямую влияет на конечные счета граждан. В Северной Вирджинии смоделированный рост оптовых цен достигает 57%. На национальном уровне - 6-29% в зависимости от сценария.
Причина проста: для покрытия пиковых нагрузок энергосистема вынуждена включать старые, неэффективные и дорогие угольные и газовые станции, которые в обычных условиях простаивают. Затраты на их работу закладываются в цену.
Парадокс дешёвого газа и роль налоговых льгот
Исследователи обнаружили неожиданную закономерность. Чем дешевле природный газ, тем больше простаивает угольных станций. И когда спрос со стороны ЦОД резко растёт, эти простаивающие мощности становятся самым дешёвым и доступным источником. Низкие цены на газ парадоксальным образом ведут к росту угольных выбросов. Высокие цены на газ, напротив, делают возобновляемую энергетику более конкурентоспособной.
Федеральная политика тоже играет решающую роль. Когда в модели восстановили налоговые льготы на чистую энергию (аналоги тех, что действовали в США по Закону о снижении инфляции), доля природного газа в дополнительном энергопотреблении ЦОД упала с 70% до 41%, а ветровая и солнечная энергия покрыли гораздо большую часть дефицита.
Что это значит для России
На первый взгляд, исследование об американской энергосистеме. Но для России оно содержит три прямых сигнала.
Первый - майнинг уже бьёт по регионам. В Иркутской области, Красноярском крае и Дагестане наплыв майнеров привёл к дефициту мощности и росту тарифов для населения. Местные энергокомпании фиксируют аномальную нагрузку на подстанции, а власти вводят ограничения. Российская энергосистема, особенно в Сибири с её дешёвой гидроэнергией, уже проходит тот же путь, что и США - только на несколько лет раньше и без масштабного моделирования последствий.
Второй - Россия не отменила уголь. Пока американские исследователи бьют тревогу по поводу «возрождения угля» в Западной Вирджинии и Огайо, в России угольные станции продолжают работать в Сибири, на Дальнем Востоке и в ряде регионов европейской части. Дополнительный спрос со стороны ЦОД для ИИ (а в России анонсировано строительство десятков новых дата-центров) может затормозить и без того медленный отказ от угольной генерации и законсервировать грязные мощности вместо их вывода.
Третий - регулирование имеет значение. В США налоговые льготы на чистую энергию кардинально меняют расклад (газ падает с 70% до 41%). В России сейчас нет системных стимулов для того, чтобы питать новые ЦОД именно от возобновляемой или атомной энергии. Более того, льготные тарифы на электроэнергию для майнинга в некоторых регионах, наоборот, привлекают энергоёмких потребителей туда, где энергия дёшева именно из-за угля или гидроэнергии.
Что в сухом остатке
Исследователи формулируют свои выводы как призыв к «проактивному планированию и целенаправленной политике». Бум искусственного интеллекта и криптовалют не показывает признаков замедления, и простое допущение этого роста без продуманной энергетической стратегии ведёт к трём последствиям: росту цен на электроэнергию для населения, откату многолетнего прогресса в сокращении выбросов и возвращению угля туда, откуда его уже списали.
Для России эти риски не гипотетические. Они уже проявились в сибирских регионах, где майнинг съедает льготную энергию. И они только усугубятся, когда вслед за криптовалютами в страну придёт волна энергоёмких ЦОД для отечественных ИИ-моделей. Вопрос не в том, будет ли рост. Вопрос в том, будет ли он осмысленным.
