Для многих природный газ является простым решением для круглосуточного базового энергоснабжения. Он проверен, недорог и широко доступен. Однако война на Ближнем Востоке выявила уязвимость его цепочки поставок после того, как иранские дроны вывели из строя значительную часть инфраструктуры природного газа в Катаре, крупном экспортере. В то же время растущий спрос создал очередь на газовые турбины, настолько длинную, что сегодняшние заказы, вероятно, не будут выполнены до начала 2030-х годов. Эти задержки представляют риск не только для технологических компаний, но и для самой индустрии природного газа. В США 40% потребляемого сегодня природного газа идет на выработку электроэнергии. К тому времени, когда нехватка турбин ослабнет, в отрасли может появиться новое поколение конкурентов. Стартапы по малым модульным ядерным реакторам (SMR) и стартапы по термоядерной энергии планируют подключить свои первые коммерческие электростанции к сети в течение следующих пяти-семи лет, что примерно столько же времени, сколько требуется для получения деталей для новой газовой электростанции.
Стартапы SMR могут иметь наибольшие шансы на вытеснение газовых электростанций. В большинстве случаев технология вносит изменения в конструкции существующих реакторов деления, но фундаментальная физика была доказана и широко используется на протяжении десятилетий. Несколько компаний SMR намерены запустить реакторы до конца десятилетия. Kairos Power, которая считает Google своим будущим клиентом, является одной из них. Компания получила разрешение на демонстрационный реактор Hermes 2 в 2024 году, и строительство идет полным ходом. Oklo, объединившаяся с компанией Сэма Альтмана в 2024 году, планирует начать коммерческую деятельность в 2028 году, согласно годовому отчету компании. Другие надеются последовать за ними через несколько лет. X-energy, в которую инвестировал Amazon, нацелена на начало 2030-х годов, в то время как TerraPower, основанная Биллом Гейтсом и имеющая соглашение с Meta, планирует начать коммерческую деятельность в 2030 году. Чтобы вытеснить природный газ в качестве предпочтительного источника генерации, SMR необходимо быстро масштабироваться, реализуя экономию от масштаба, на которой основаны их бизнес-модели. Это будет нелегко. Но технологические компании, похоже, достаточно уверены в этом, чтобы либо инвестировать в стартапы, либо заключать с ними соглашения на поставку энергии в гигаваттах.
Другой технологией, к которой компании проявляют интерес, является термоядерная энергия. Хотя она не так проверена, как деление, ядерный синтез обещает обеспечить большие объемы энергии, используя в качестве топлива не более чем морскую воду. Стартапы по термоядерной энергии также нацелены на начало 2030-х годов — или раньше — для развертывания своих первых реакторов. Один из лидеров, Commonwealth Fusion Systems, планирует запустить свой демонстрационный реактор в следующем году. Ожидается, что его первый коммерческий реактор мощностью 400 мегаватт, Arc, начнет вырабатывать энергию в Вирджинии в начале 2030-х годов. Другой стартап, относительно новый, надеется начать строительство электростанции в масштабе сети в 2030 году. Inertia Enterprises основывает свою технологию на конструкции реактора, используемой Национальным центром зажигания, который первым доказал, что управляемые термоядерные реакции могут генерировать больше энергии, чем потребляют. Однако Helion может иметь самый агрессивный график из всех. Стартап, поддерживаемый Сэмом Альтманом, стремится построить Orion, свою первую коммерческую электростанцию, к 2028 году для снабжения Microsoft электроэнергией. Сообщается, что компания также ведет переговоры с OpenAI о поставке до 5 гигаватт к 2030 году и 50 гигаватт к 2035 году. Чтобы достичь этих показателей, Helion придется построить 800 реакторов к концу десятилетия и еще 7200 в последующие пять лет. Если стартап сможет обеспечить такие объемы энергии, это полностью изменит рынок энергетики.
Проблема цены — это вызов для всех этих компаний, включая производителей газовых турбин. Стартапы SMR рассчитывают на массовое производство для снижения затрат, но эта гипотеза еще не доказана. Сегодня ядерная энергия является одной из самых дорогих форм новой генерирующей мощности — около 170 долларов за мегаватт-час, по данным Lazard. Термоядерная энергия сталкивается с аналогичной проблемой масштабирования, хотя и с еще большим количеством неизвестных. Некоторые эксперты прогнозируют, что один мегаватт-час от термоядерной электростанции может стоить около 150 долларов первоначально. Между тем, новые газовые электростанции стоят около 107 долларов за мегаватт-час, по данным Lazard, хотя цены в последние годы имеют тенденцию к росту, возможно, приближая их к новым реакторам деления и синтеза. Однако их всех могут обойти возобновляемые источники энергии в сочетании с батареями. Стоимость ветровой и солнечной энергии резко снизилась за последнее десятилетие. Ветровая энергия, похоже, достигла некоторого плато в последние годы, но цены на солнечную энергию продолжают снижаться без признаков остановки. Батареи также подешевели за эти годы, до такой степени, что сети устанавливают их в больших количествах — 58 гигаватт-часов в прошлом году. Даже без субсидий солнечная энергия в сочетании с батареями варьируется от 50 до 130 долларов за мегаватт-час, перекрывая термоядерную, ядерную и природный газ. Эти данные основаны на текущих технологиях батарей, полученных из химических составов, предназначенных для электромобилей. Новые разработки, нацеленные прямо на подключение к сети, могут еще больше снизить цены. Например, Form Energy недавно заключила соглашение о поставке Google электроэнергии от батареи на железо-воздух емкостью 30 гигаватт-часов. Другая компания, XL Batteries, может использовать старые нефтяные резервуары для хранения своей недорогой органической жидкости — размер батареи ограничен только размером и количеством резервуаров. Поскольку эти новые батареи избегают использования критически важных минералов, таких как литий, кобальт или никель, они обещают значительно снизить стоимость длительного хранения энергии до такой степени, что будет трудно оправдать использование чего-либо другого.