在美國能源領域,一場意想不到的復興正在上演。一座曾在45年前發生嚴重核泄漏事故的核電站——三哩島核電站,如今卻即將以全新的身份“克蘭清潔能源中心”重啟。這一決定背后的原因,竟是因為當前科技巨頭們對電力的巨大需求,尤其是人工智能(AI)領域。
1979年,三哩島核電站2號機組發生了堆芯熔毀事故,導致放射性物質釋放,事故處理直到1993年才告一段落。盡管相鄰的1號反應堆在1985年恢復運營,但在天然氣、風能、太陽能等更廉價能源的沖擊下,也于2019年關閉。然而,隨著AI技術的迅猛發展,電力需求激增,三哩島核電站得以重新獲得生機。
微軟宣布與星座能源公司簽署了一項為期20年的購電協議,將購買三哩島核電站生產的全部電力,用于支持其AI數據中心和云服務。這一舉措并非個例,據《華爾街日報》統計,全美約三分之一的核電站正在與科技巨頭進行合作談判,以滿足其對電力的迫切需求。
谷歌、亞馬遜、甲骨文等科技巨頭紛紛加入這場核電爭奪戰。谷歌計劃購入Kairos Power擬建的6-7個小型模塊化核反應堆的電力,總容量達500兆瓦時;亞馬遜則以6.5億美元購買了一座核電驅動的數據中心;甲骨文則正在設計一個由3個小型模塊化核反應堆供電的數據中心。這些舉措不僅推動了核電的復興,也引發了二級市場上核能股的上漲。
AI技術的耗電程度令人咋舌。據報道,GPT-4在一次訓練過程中,其GPU就會消耗2.4億度電,而ChatGPT每日的耗電量更是超過50萬千瓦時,相當于美國家庭平均用電量的1.7萬倍。美銀美林預計,美國的AI電力使用量將在2023年至2028年間以25%-33%的年復合增長率增長,遠超整體電力需求的增長。
隨著數據中心的不斷擴張,美國上世紀六七十年代建設的電網基礎設施正面臨前所未有的壓力。為了獲取穩定的電力供應,科技公司紛紛在俄亥俄、愛荷華等科技產業欠發達地區布局數據中心。而核電憑借其高效、穩定的特性,成為科技公司保障電力供應的重要選擇。
美國能源信息管理局的數據顯示,核能的容量系數為93.1%,能夠在93%以上的時間內以最大功率運行,且不受天氣、周期、區域和季節等因素的影響。核電還具備其他類型機組難以比擬的能量密度優勢,1公斤鈾235核裂變釋放的能量相當于2700噸標準煤或1700噸原油。
在科技公司追逐核電的過程中,小型模塊化反應堆(SMR)受到市場關注。SMR具有容量小、靈活性高、建設和運維成本低等特點,更適合為數據中心供電。亞馬遜和谷歌等科技巨頭紛紛投資SMR項目,推動其在美國的部署。然而,盡管受到資本市場的熱捧,SMR開發商的業績卻與股價明顯背離,面臨按時、按預算完成的不確定性以及高利率和承銷項目客戶短缺等問題。
美國推動“核電復興”的計劃雖然宏大,但實施起來卻困難重重。盡管技術上仍保有優勢,但美國的基礎設施建設能力已大幅下降。自三哩島核電站事故后,美國核電發展陷入低谷,新建核電站項目屢屢被取消。目前,美國已沒有任何在建的核電站,沃格特勒核電站成為美國進入21世紀后啟動并持續實施的唯一商業核電項目。
設備老化是美國核電發展的另一個隱憂。目前,美國投入運行的商業核電反應堆的平均年齡約為42年,設備老化不僅增加了安全風險,還導致運行效率下降,維護成本攀升。如何替換老舊反應堆,加速新一代反應堆的建設,已成為美國核電行業亟待解決的難題。
在這場核電復興的浪潮中,三哩島核電站的重啟只是冰山一角。然而,要真正實現核電的大規模復興,美國還需要克服諸多技術和經濟上的挑戰。走向核電的路,依然充滿變數。