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隨著數據中心、人工智能和加密貨幣未來用電量將不斷增長,大型科技公司正積極尋求先進的核能技術,如小型模塊堆,以提供清潔、可靠和靈活的電力。這可能為小型模塊堆和其他先進反應堆在尚未興起的市場實現商業化開辟一條新道路。
數據中心(存放存儲數字信息所需的服務器和計算設備)、人工智能和加密貨幣正在推動多個地區的電力需求增長。根據國際能源機構的數據,2022年,它們合計占全球用電量的2%,到2026年,這一數字可能會翻一番。從2017年到2021年,僅亞馬遜、微軟、谷歌和Meta四家公司的用電量總和就增加了一倍多,達到約72太瓦時。
在尋求滿足其日益增長的電力需求的同時,大型科技公司也希望實現運營脫碳,要么是因為立法要求如此,要么是為了實現自身的可持續發展目標。為了實現這一目標,他們不僅在尋求太陽能、風能等可變可再生能源,還在尋求小型模塊堆等先進核能技術。在尋求全天候采用清潔電力和熱能的其他行業,如石化行業,也可以看到類似的趨勢。
“在一些地區,先進核能部署很可能會以科技行業的主要企業為最終用戶。”原子能機構核電司司長Aline des Cloizeaux表示,“小型模塊堆和其他先進核反應堆非常適合在這些公司中發揮關鍵作用,為他們提供業務運營所需的靈活可靠的低碳能源。”
根據國際能源機構的數據,2022年,數據中心的用電量約為460太瓦時。到2026年,其用電量可能會上升至1000太瓦時以上,超過去年全球核電廠總發電量的三分之一,大致相當于日本的用電量。
在中國,預計到2030年,數據中心的電力需求將比2020年翻一番,達到 400太瓦時。在美國東北部,預計數據中心將越來越多地拉動電力需求。歐洲的數據中心市場也在迅速發展。例如,2022年愛爾蘭數據中心的電力需求為5.3太瓦時,相當于該國用電總量的17%。國際能源機構表示,“按照這一速度,到 2026年,愛爾蘭的數據中心的用電量可能會翻一番,而且隨著人工智能應用快速滲透市場,我們預測數據中心的用電量在2026年將達到該國電力需求總量的 32%。”
為了尋找滿足這些新興能源需求的解決方案,谷歌和微軟最近都發布了研究先進核能以及其他清潔電力能源如何支撐其業務和可持續發展目標的報告。谷歌全球能源與氣候部門高級經理Devon Swezey表示:“我們知道,風能、太陽能和電池對于我們實現能源消耗脫碳至關重要。但我們也需要穩定、可調度、無碳的電力技術,以經濟高效地實現我們的電力消費脫碳。”
隨著數據中心、人工智能和加密貨幣尋求清潔可靠的基荷電力能源,以運行業務和實現脫碳目標,先進核能技術供應商正在關注這一點。美國微型反應堆供應商Last Energy公司創始人兼首席執行官 Bret Kugelmass說:“核能顯然是解決這兩個問題的最佳方案,因此問題在于如何最有效地提供核能。”
科技公司等電力終端用戶需要先進核能所能提供的清潔可靠的電力。與此同時,他們還可以幫助克服阻礙這些技術進入市場的部署障礙。
微軟在其最近關于使用先進核裂變和核聚變作為脫碳工具的政策簡報中,列舉了自身及其他利益相關方為解決這些障礙而倡導的一些領域,其中包括:加快研發、促成新技術測試并與其他低碳能源整合建模計劃、推進安全和具有成本效益的部署監管方案,以及在新能源技術和電網管理中利用包括人工智能在內的數字技術的功能。
谷歌也認為自己可以發揮類似的作用:“企業買家可以幫助減少包括先進核能在內的這些技術商業化的障礙,”Swezey強調,“我們希望與其他清潔能源買家合作,在未來幾十年內推廣這些技術,實現全天候清潔電力供應,這不僅是為了谷歌,也是為了所有人。”
由于新建核電項目通常基建成本較高、建設周期較長,因此在全球多個市場上,新建核電項目的融資仍是一項挑戰。相比之下,小型模塊堆和微型反應堆規模較小、可在工廠制造,預計所需的前期成本較低,建造周期較短。與科技行業的公司一樣,陶氏化學公司等其他行業的公司也在尋求部署小型模塊堆,以便不僅利用脫碳電力,而且利用高溫熱能為其運營提供動力。
Kugelmass認為,這樣做的結果可能會為核電部署開辟一條新的道路:“以較小規模(事實上是微型規模)和模塊化的方式包裝核電,是使私營企業負擔得起核電的關鍵。至關重要的是,這也是利用純私人資本開發項目的關鍵。如果我們能創建一種完全依靠私人資金的核能模式,我們就能更高效地開發項目,實現核能的規模效益。”
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2024.10Vol. 65-3