在美國(guó)能源領(lǐng)域,一場(chǎng)意想不到的復(fù)興正在上演。一座曾在45年前發(fā)生嚴(yán)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?yàn)楫?dāng)前科技巨頭們對(duì)電力的巨大需求,尤其是人工智能(AI)領(lǐng)域。
1979年,三哩島核電站2號(hào)機(jī)組發(fā)生了堆芯熔毀事故,導(dǎo)致放射性物質(zhì)釋放,事故處理直到1993年才告一段落。盡管相鄰的1號(hào)反應(yīng)堆在1985年恢復(fù)運(yùn)營(yíng),但在天然氣、風(fēng)能、太陽(yáng)能等更廉價(jià)能源的沖擊下,也于2019年關(guān)閉。然而,隨著AI技術(shù)的迅猛發(fā)展,電力需求激增,三哩島核電站得以重新獲得生機(jī)。
微軟宣布與星座能源公司簽署了一項(xiàng)為期20年的購(gòu)電協(xié)議,將購(gòu)買三哩島核電站生產(chǎn)的全部電力,用于支持其AI數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)。這一舉措并非個(gè)例,據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》統(tǒng)計(jì),全美約三分之一的核電站正在與科技巨頭進(jìn)行合作談判,以滿足其對(duì)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(chǎng)核電爭(zhēng)奪戰(zhàn)。谷歌計(jì)劃購(gòu)入Kairos Power擬建的6-7個(gè)小型模塊化核反應(yīng)堆的電力,總?cè)萘窟_(dá)500兆瓦時(shí);亞馬遜則以6.5億美元購(gòu)買了一座核電驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)中心;甲骨文則正在設(shè)計(jì)一個(gè)由3個(gè)小型模塊化核反應(yīng)堆供電的數(shù)據(jù)中心。這些舉措不僅推動(dòng)了核電的復(fù)興,也引發(fā)了二級(jí)市場(chǎng)上核能股的上漲。
AI技術(shù)的耗電程度令人咋舌。據(jù)報(bào)道,GPT-4在一次訓(xùn)練過程中,其GPU就會(huì)消耗2.4億度電,而ChatGPT每日的耗電量更是超過50萬(wàn)千瓦時(shí),相當(dāng)于美國(guó)家庭平均用電量的1.7萬(wàn)倍。美銀美林預(yù)計(jì),美國(guó)的AI電力使用量將在2023年至2028年間以25%-33%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),遠(yuǎn)超整體電力需求的增長(zhǎng)。
隨著數(shù)據(jù)中心的不斷擴(kuò)張,美國(guó)上世紀(jì)六七十年代建設(shè)的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施正面臨前所未有的壓力。為了獲取穩(wěn)定的電力供應(yīng),科技公司紛紛在俄亥俄、愛荷華等科技產(chǎn)業(yè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)布局?jǐn)?shù)據(jù)中心。而核電憑借其高效、穩(wěn)定的特性,成為科技公司保障電力供應(yīng)的重要選擇。
美國(guó)能源信息管理局的數(shù)據(jù)顯示,核能的容量系數(shù)為93.1%,能夠在93%以上的時(shí)間內(nèi)以最大功率運(yùn)行,且不受天氣、周期、區(qū)域和季節(jié)等因素的影響。核電還具備其他類型機(jī)組難以比擬的能量密度優(yōu)勢(shì),1公斤鈾235核裂變釋放的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)堆(SMR)受到市場(chǎng)關(guān)注。SMR具有容量小、靈活性高、建設(shè)和運(yùn)維成本低等特點(diǎn),更適合為數(shù)據(jù)中心供電。亞馬遜和谷歌等科技巨頭紛紛投資SMR項(xiàng)目,推動(dòng)其在美國(guó)的部署。然而,盡管受到資本市場(chǎng)的熱捧,SMR開發(fā)商的業(yè)績(jī)卻與股價(jià)明顯背離,面臨按時(shí)、按預(yù)算完成的不確定性以及高利率和承銷項(xiàng)目客戶短缺等問題。
美國(guó)推動(dòng)“核電復(fù)興”的計(jì)劃雖然宏大,但實(shí)施起來(lái)卻困難重重。盡管技術(shù)上仍保有優(yōu)勢(shì),但美國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力已大幅下降。自三哩島核電站事故后,美國(guó)核電發(fā)展陷入低谷,新建核電站項(xiàng)目屢屢被取消。目前,美國(guó)已沒有任何在建的核電站,沃格特勒核電站成為美國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)后啟動(dòng)并持續(xù)實(shí)施的唯一商業(yè)核電項(xiàng)目。
設(shè)備老化是美國(guó)核電發(fā)展的另一個(gè)隱憂。目前,美國(guó)投入運(yùn)行的商業(yè)核電反應(yīng)堆的平均年齡約為42年,設(shè)備老化不僅增加了安全風(fēng)險(xiǎn),還導(dǎo)致運(yùn)行效率下降,維護(hù)成本攀升。如何替換老舊反應(yīng)堆,加速新一代反應(yīng)堆的建設(shè),已成為美國(guó)核電行業(yè)亟待解決的難題。
在這場(chǎng)核電復(fù)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(shí)現(xiàn)核電的大規(guī)模復(fù)興,美國(guó)還需要克服諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)。走向核電的路,依然充滿變數(shù)。