AI时代的"电力焦虑"：科技巨头豪赌小型堆-北极星电力软件网

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近日，亚马逊、谷歌等科技巨头在标普全球2025CERAWeek会议上签署了一项具有里程碑意义的承诺，旨在到2050年将全球核能装机容量提升三倍，以满足不断增长的能源需求。

（来源：能源新媒文/范珊珊）

“亚马逊已在核技术方面投资超过1亿美元，并计划建设小型模块化核反应堆，加快核能发展对于满足未来能源需求和应对气候变化至关重要。”亚马逊网络服务美洲能源和水务部门负责人Brandon Oyer说。

去年9月，微软对外宣布，与美国星座能源公司（Constellation Energy）签署史上最大的购电协议，前者将在未来20年购买三哩岛核电站生产的所有电力。根据双方协议，曾发生美国商业核电史上最严重核事故的三哩岛核电站将在关闭数年后重新启动，为微软的云计算和人工智能项目提供清洁能源。自那次事故以来，美国只有两座新核电站投入运营。

不同于微软看好传统核电站，亚马逊、谷歌更看好小型堆（SMR）的发展。谷歌已同一家名为Kairos Power的初创企业达成电力采购协议，该企业正在研发用小型模块化核反应堆发电。

大型科技公司们担忧未来用电安全的同时，他们还有排放的压力。微软承诺到2030年实现碳负排放，但由于人工智能和云计算系统运行的数据中心的扩容，其排放量从2020年到2023年增长了29%。谷歌的排放量增长得更快，在2019年至2023年间增长了48%。该公司仍计划到2030年实现净零排放，但要实现这一目标，它将需要大量清洁能源。

人工智能和数据中心消耗大量的电力，让他们意识到，在试图坚持其气候目标的同时，为日益增长的能源消耗寻求可靠、清洁的电源。因而，纷纷把目光转向了核电特别是小型堆，可以说人工智能的发展正在点燃美国核能复兴。

转向核电

数据中心是现代云计算和人工智能应用背后的关键基础设施，科技公司面临着寻找更多的能源为数据中心供电的压力。科技公司们受益于人们对人工智能应用的兴趣激增，但需求的增加也导致了意想不到的后果——用电量大幅增加。

目前，全球数据中心总数为11800个。据彭博社测算，它们每年消耗的能源量比意大利整个国家还要多。到2034年，可能会与印度的能源使用量相当。

人工智能服务非常耗电，单个AI请求大约使用2.9瓦时的电量，大约是谷歌搜索的10倍。从现在到2030年，人工智能日益增长的需求可能占到美国电力需求增长的40%。到那时，数据中心可能会占到美国电力消费的11%到12%，需要额外的50GW的电力装机。

由于风电、光伏发电具有随机性、间歇性和波动性，数据中心难以仅靠可再生能源电力供电。核电不受气候条件限制，可确保算力设施电力连续供应。

数据中心不仅为电力供应带来挑战，升级或安装关键基础设施，如变电站、变压器和输电线路，往往也需要数年时间才能完成。因而，科技巨头们把目光转向了灵活的小型堆，可以将数据中心设在其旁边，以绕过电网瓶颈并确保其运营所需的大量能源供应。

青睐小型堆

目前小型核反应堆的技术路线较多，传统的核电站主要采用压水堆（PWR）、沸水堆（PWR)，下一代小型核电站有部分技术路线沿用了上一代核电的技术，也有一些采用气体、液态金属作为冷却剂，技术类型的差异主要在冷却剂材料的选择。

小型堆的容量一般不超过300MW，大约是传统反应堆的三分之一。相比常规核电站，小型反应堆通常采用模块化、一体化的设计结构，蒸汽发生器、主泵、堆内构件、驱动机构等反应堆的部件都集中在压力容器上，不需要主管道的连接，反应堆是一个模块，运到现场直接进行后续装配调试。此种灵活性决定了直接向数据中心输送电力。SMR的现代设计还提供了安全优势，它们通常在较低压力下运行，需要较少的燃料补充，并且采用被动安全关闭装置。

谷歌资助的Kairos公司正在田纳西州建造3座小型示范工厂，预计第一座SMR将于 2030年上线。其首席执行官Mike Laufer表示，反应堆不使用燃料棒，使用燃料卵石，其大小与高尔夫球相当——主要是石墨，里面有微小的铀核，每颗卵石的发电量相当于四吨煤；使用几乎不加压的熔融氟化盐冷却剂。这种设计最大限度地降低了高压故障的风险，并且无需不断补充冷却剂。

亚马逊入股的X-energy公司，目标是到2039年在美国建造多达5GW的小型模块化反应堆。其研发的Xe-100小型堆采用三层结构各向同性(TRISO)颗粒燃料，这种燃料可以承受极高的温度而不会熔化，使用氦气作为冷却剂。

看起来，谷歌和亚马逊投资小型堆比微软购买大型核电站全部产出的策略具有更大的灵活性。然而，新SMR设计在建造之前需要获得美国核能监管委员会(NRC)的监管批准。问题是，法规和监管能否跟上创新的步伐？

高盛的研究员称，如果与储能相结合，风能和太阳能可以满足数据中心大约80%的电力需求，但需要某种形式的基荷发电来满足全天候需求。核能是基荷电源的首选，但建造新核电站的难度意味着天然气和可再生能源是更现实的短期解决方案。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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