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随着科技巨头越来越多地关注核反应堆,以满足其能源密集型数据中心的需求,核能正逐渐成为这些公司的新宠。亚马逊和微软今年分别与美国核电站签署了重大协议,而微软和谷歌也对下一代小型模块化反应堆表现出浓厚兴趣。
新的 AI 数据中心需要大量电力,这使得公司在碳排放增加的同时,离其气候目标越来越远。核反应堆有可能同时解决这两个问题。因此,大型科技公司不仅在为美国老化的核反应堆注入新的活力,还在支持尚未证明自身的新兴核技术。
“毫无疑问,这个行业的未来比五年前和十年前更加光明,”美国能源部能源信息管理局电力分析高级顾问 Mark Morey 表示。
美国许多老化的核反应堆是在 20 世纪 70 年代和 80 年代投入使用的。但在三哩岛和日本福岛核灾难等重大事故后,该行业面临阻力。核电站的建设成本高昂,且通常不如现在构成美国电力结构最大部分的燃气电站灵活。燃气电站能根据电力需求的波动更快地增减发电量。
核电站通常提供稳定的“基荷”电力,这使其成为数据中心的理想电源。与在白天工作时间运营的制造业或其他行业不同,数据中心全天候运行。
“当人们睡觉、办公室关闭且我们用电量减少时,核能与数据中心的需求非常匹配,因为它们几乎需要全天候供电,”Morey 说。
这种稳定性也使核能区别于风能和太阳能,后者会随天气或时间变化而减弱。过去五年左右,许多科技公司加快了气候目标的实现,承诺实现净零二氧化碳排放。
然而,新 AI 工具增加的能源需求在某些情况下使这些目标更加遥不可及。微软、谷歌和亚马逊近年来的温室气体排放量均有所上升。从核反应堆获取电力是公司试图降低碳排放的一种方式。
微软在 9 月签署了一项协议,从关闭的三哩岛核电站购买电力。“该协议是微软在支持我们实现碳负排放承诺方面帮助电网脱碳的重要里程碑,”微软能源副总裁 Bobby Hollis 在当时的新闻稿中表示。
计划是在 2028 年前重启该电站,这是美国从未有过的壮举。根据拥有该电站的公司 Constellation 的总裁兼 CEO Joe Dominguez 的说法,该电站在 2019 年“因经济状况不佳而提前关闭”。但随着公司寻求无碳污染的电力来源,核能的前景现在比多年来更加光明。
3 月,亚马逊网络服务购买了由宾夕法尼亚州相邻的萨斯奎哈纳核电站供电的数据中心园区。这笔 6.5 亿美元的交易确保了从美国第六大核设施获取电力。
谷歌正在考虑为其数据中心采购核能,作为其可持续发展计划的一部分。“显然,AI 投资的轨迹增加了所需任务的规模,”CEO Sundar Pichai 在本周接受采访时表示。“我们现在正在考虑额外的投资,无论是太阳能,还是评估小型模块化核反应堆等技术。”
他指的是仍在开发中的下一代反应堆,预计最早也要到 2030 年代才能接入电网。美国核管理委员会去年首次认证了一种先进小型模块化反应堆的设计。这些先进反应堆的大小约为其前辈的十分之一到四分之一;其尺寸和模块化设计旨在使其更易于且更便宜地建造。在根据需求变化调整发电量方面,它们可能也比大型核电站更灵活。
比尔·盖茨是全力支持核能的人之一。他是开发小型模块化反应堆的公司 TerraPower 的创始人和主席。去年,微软发布了一则招聘信息,招聘一名首席项目经理来领导公司的核能战略,其中包括小型模块化反应堆。
“我坚信核能可以帮助我们解决气候问题,这非常重要,”盖茨在上个月接受采访时表示。
本周,能源部发布了一份新报告,预测到 2050 年美国核能容量可能增加两倍。由于多年来停滞不前,预计由于电动汽车、新数据中心、加密货币挖矿和制造设施的需求,美国电力需求将上升。报告称,这种增长的需求正在改变核能的前景。仅仅几年前,公用事业公司还在关闭核反应堆。现在,它们正在将反应堆的寿命延长至 80 年,并计划重启已关闭的反应堆。
“可以合理地认为,科技公司可能会在美国乃至全球催化新一轮核能投资。业内对此已有大量讨论,”Wood Mackenzie 美洲区思想领导力执行副总裁 Ed Crooks 在本周的一篇博客文章中写道。
这并不意味着美国核能的未来一帆风顺。新反应堆设计和重启关闭核电站的计划仍需监管批准。建设传统电站和新设计的举措面临成本飙升和延误。亚马逊在宾夕法尼亚州的核能计划已经面临反对,担心这可能会导致其他消费者的电费上涨。核能行业仍面临反对,主要是因为铀矿开采对附近社区的影响以及对放射性废物储存地点的担忧。
“这是一个有趣的时刻,在很多方面都具有挑战性,”Morey 说。“我们拭目以待。”