Τι θα τροφοδοτεί το δίκτυο το 2035; Ο αγώνας είναι ορθάνοιχτος

Η ακόρεστη ζήτηση της τεχνητής νοημοσύνης για ενέργεια αναγκάζει τις εταιρείες τεχνολογίας να αναζητούν νέες πηγές ενέργειας – μια αναζήτηση που έχει τροφοδοτήσει τον ανταγωνισμό και τις επενδύσεις σε νεοφυείς επιχειρήσεις σύντηξης και σχάσης.

Για πολλούς, το φυσικό αέριο είναι η εύκολη απάντηση για την ισχύ βασικού φορτίου 24/7. Είναι δοκιμασμένο, φθηνό και ευρέως διαθέσιμο. Ωστόσο, ο πόλεμος στη Μέση Ανατολή αποκάλυψε την ευάλωτη αλυσίδα εφοδιασμού της μετά από επιδρομές ιρανικών μη επανδρωμένων αεροσκαφών αφότου κατέστρεψε σημαντικό τμήμα της υποδομής φυσικού αερίου στο Κατάρ, έναν σημαντικό εξαγωγέα. Ταυτόχρονα, η αυξανόμενη ζήτηση έχει δημιουργήσει α λίστα αναμονής για τουρμπίνες αερίου τόσο καιρό που οι σημερινές παραγγελίες πιθανότατα δεν θα εκπληρωθούν μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Αυτές οι καθυστερήσεις δεν αποτελούν κίνδυνο μόνο για τις εταιρείες τεχνολογίας, αλλά και για την ίδια τη βιομηχανία φυσικού αερίου.

Στις ΗΠΑ, 40% του φυσικού αερίου που καταναλώνεται σήμερα πηγαίνει στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μέχρι να υποχωρήσουν οι ελλείψεις στροβίλων, ο κλάδος θα μπορούσε να είναι γεμάτος με μια νέα σοδειά ανταγωνιστών. Τόσο οι startups μικρών αρθρωτών πυρηνικών αντιδραστήρων (SMR) όσο και οι startups τροφοδοσίας σύντηξης σχεδιάζουν να ξεκινήσουν τη σύνδεση των πρώτων εμπορικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής τους στο δίκτυο τα επόμενα πέντε έως επτά χρόνια, περίπου πόσος χρόνος χρειάζεται για να ληφθούν εξαρτήματα για μια νέα μονάδα παραγωγής ενέργειας φυσικού αερίου.

Πυρηνική απειλή

Οι νεοφυείς επιχειρήσεις SMR μπορεί να έχουν την καλύτερη ευκαιρία για να εκτοπίσουν σταθμούς παραγωγής ενέργειας φυσικού αερίου. Σε πολλές περιπτώσεις, η τεχνολογία τροποποιεί τα σχέδια των υπαρχόντων αντιδραστήρων σχάσης, αλλά η θεμελιώδης φυσική έχει αποδειχθεί και χρησιμοποιείται ευρέως εδώ και δεκαετίες.

Αρκετές εταιρείες SMR στοχεύουν να θέσουν σε λειτουργία αντιδραστήρες πριν τελειώσει η δεκαετία. Η Kairos Power, η οποία υπολογίζει την Google ως μελλοντικό πελάτη, είναι μία από αυτές. Η εταιρεία έλαβε έγκριση για τον αντιδραστήρα επίδειξης Hermes 2 το 2024 και η κατασκευή είναι καλά σε εξέλιξη. Η Oklo, η οποία συγχωνεύθηκε με την εταιρεία λευκών επιταγών του Sam Altman το 2024, στοχεύει το 2028 για τις πρώτες εμπορικές της δραστηριότητες, σύμφωνα με ετήσια έκθεση.

Άλλοι ελπίζουν να ακολουθήσουν μερικά χρόνια αργότερα. Η X-energy, η οποία υπολογίζει την Amazon ως επενδυτή, στοχεύει στο αρχές της δεκαετίας του 2030ενώ η TerraPower που ίδρυσε ο Μπιλ Γκέιτς, η οποία έχει συμφωνία με τη Meta, σχεδιάζει να ξεκινήσει εμπορικές δραστηριότητες το 2030.

Για να αντικαταστήσουν το φυσικό αέριο ως πηγή επιλογής παραγωγής, τα SMR θα πρέπει να κλιμακωθούν γρήγορα, συνειδητοποιώντας τις οικονομίες κλίμακας από τις οποίες εξαρτώνται τα επιχειρηματικά τους μοντέλα. Αυτό δεν θα είναι εύκολο. Αλλά οι εταιρείες τεχνολογίας φαίνονται αρκετά βέβαιες ότι είτε επενδύουν σε startups είτε υπογράφουν συμφωνίες μαζί τους για ισχύ αξίας γιγαβάτ.

Χρονολόγιο του Fusion

Οι άλλες εταιρείες τεχνολογίας που επιδιώκουν να αντιμετωπίσουν είναι η ισχύς σύντηξης. Αν και δεν είναι τόσο αποδεδειγμένο όσο η σχάση, η πυρηνική σύντηξη υπόσχεται να προσφέρει μεγάλες ποσότητες ενέργειας χρησιμοποιώντας λίγο περισσότερο από θαλασσινό νερό ως καύσιμο.

Οι νεοφυείς επιχειρήσεις σύντηξης στοχεύουν επίσης στις αρχές της δεκαετίας του 2030 – ή νωρίτερα – για να αναπτύξουν τους πρώτους αντιδραστήρες τους. Ισχύς σύντηξης

Ένας πρωτοπόρος, η Commonwealth Fusion Systems, βρίσκεται σε καλό δρόμο για να γυρίσει τον διακόπτη στον αντιδραστήρα επίδειξης της το επόμενο έτος. Ο πρώτος εμπορικός αντιδραστήρας της, το Arc των 400 μεγαβάτ, αναμένεται να αρχίσει να παράγει ενέργεια στη Βιρτζίνια στις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Μια άλλη startup, σχετικά νεοεισερχόμενη, ελπίζει να ξεκινήσει την κατασκευή ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής σε κλίμακα δικτύου το 2030. Η Inertia Enterprises έχει βασίσει την τεχνολογία της στον σχεδιασμό του αντιδραστήρα που χρησιμοποιήθηκε από το National Ignition Facility, το οποίο ήταν το πρώτο που απέδειξε ότι οι ελεγχόμενες αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης θα μπορούσαν να παράγουν περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνουν.

Αλλά ο Helion μπορεί να έχει το πιο επιθετικό χρονοδιάγραμμα από όλα αυτά. Η startup που υποστηρίζεται από τον Sam Altman αγωνίζεται να κατασκευάσει το Orion, το πρώτο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής σε εμπορική κλίμακα, έως το 2028 για να προμηθεύει τη Microsoft με ηλεκτρική ενέργεια. Η εταιρεία φέρεται επίσης να βρίσκεται σε συνομιλίες με το OpenAI για την παροχή έως και 5 γιγαβάτ έως το 2030 και 50 γιγαβάτ έως το 2035. Για να πετύχει αυτούς τους αριθμούς, η Helion θα πρέπει να κατασκευάσει 800 αντιδραστήρες μέχρι το τέλος της δεκαετίας και άλλους 7.200 στα πέντε χρόνια μετά.

Εάν η startup μπορεί να προσφέρει ενέργεια σε αυτές τις ποσότητες, θα ξαναγράψει εντελώς την αγορά ενέργειας. Πέρυσι, πρόσθεσαν οι ΗΠΑ 63 γιγαβάτ νέας παραγωγικής ικανότητας σε όλες τις πηγές. Εάν η Helion μπορεί να κατασκευάζει σχεδόν 10 γιγαβάτ νέας ισχύος κάθε χρόνο, η εταιρεία από μόνη της θα πρόσθετε περισσότερη ενέργεια από ό,τι ολόκληρη η βιομηχανία φυσικού αερίου πέρυσι.

Το πρόβλημα της τιμής

Η πρόκληση για όλες αυτές τις εταιρείες — συμπεριλαμβανομένων των κατασκευαστών αεριοστροβίλων — είναι το κόστος.

Οι startups SMR βασίζονται στη μαζική παραγωγή για να οδηγήσουν σε μειώσεις κόστους, αλλά αυτή η υπόθεση δεν έχει ακόμη αποδειχθεί. Σήμερα, η πυρηνική ενέργεια είναι μια από τις πιο ακριβές μορφές νέας παραγωγικής ικανότητας με περίπου 170 $ ανά μεγαβατώρα, σύμφωνα με τον Lazard. Το Fusion αντιμετωπίζει μια παρόμοια πρόκληση κλιμάκωσης, αν και αντιμετωπίζει ακόμη περισσότερα άγνωστα. Μερικοί ειδικοί προβλέπουν ότι θα μπορούσε να λειτουργήσει μια μεγαβατώρα από μια μονάδα παραγωγής ενέργειας σύντηξης περίπου $150 αρχικά.

Οι νέοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής φυσικού αερίου βασικού φορτίου, εν τω μεταξύ, λειτουργούν περίπου 107 $ ανά μεγαβατώρα, ανά Lazard, αν και οι τιμές έχουν ανοδική τάση τα τελευταία χρόνια, ίσως θέτοντας το σε τροχιά σύγκρουσης τόσο με νέους αντιδραστήρες σχάσης όσο και με νέους αντιδραστήρες σύντηξης.

Αλλά μπορεί να υπονομευθούν όλες από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε συνδυασμό με μπαταρίες.

Το κόστος της αιολικής και ηλιακής ενέργειας έχει μειωθεί κατακόρυφα την τελευταία δεκαετία. Η αιολική ενέργεια φαίνεται να έχει χτυπήσει λίγο σε οροπέδιο τα τελευταία χρόνια, αλλά οι τιμές της ηλιακής ενέργειας συνεχίζουν να πέφτουν χωρίς σημάδια διακοπής. Οι μπαταρίες, επίσης, έχουν γίνει φθηνότερες με τα χρόνια, σε σημείο που τα δίκτυα εγκαθιστούν τεράστιες ποσότητες από αυτές — 58 γιγαβάτ-ώρες πέρυσι. Ακόμη και χωρίς επιδοτήσεις, η ηλιακή ενέργεια σε συνδυασμό με μπαταρίες κυμαίνεται από 50 έως 130 $ ανά μεγαβατώρα, επικαλυπτόμενη σύντηξη, σχάση και φυσικό αέριο.

Αυτά τα στοιχεία είναι όλα με την τρέχουσα τεχνολογία μπαταριών που προέρχεται από χημικές ουσίες που προορίζονται για ηλεκτρικά οχήματα. Τα νεότερα σχέδια που στοχεύουν ακριβώς στις συνδέσεις δικτύου θα μπορούσαν να μειώσουν περαιτέρω τις τιμές. Η Form Energy, για παράδειγμα, υπέγραψε πρόσφατα συμφωνία για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στην Google από μια μπαταρία σιδήρου-αέρα 30 γιγαβατώρων. Μια άλλη, η XL Batteries, μπορεί να επαναχρησιμοποιήσει παλιές δεξαμενές λαδιού για να αποθηκεύσει το φθηνό οργανικό υγρό της — το μέγεθος της μπαταρίας περιορίζεται μόνο από το μέγεθος και τον αριθμό των δεξαμενών.

Επειδή αυτές οι νέες μπαταρίες αποφεύγουν τη χρήση κρίσιμων ορυκτών όπως το λίθιο, το κοβάλτιο ή το νικέλιο, υπόσχονται να μειώσουν δραματικά το κόστος της μακράς διάρκειας αποθήκευσης ενέργειας σε σημείο που είναι δύσκολο να γίνει λόγος για οτιδήποτε άλλο.