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隨著數(shù)據(jù)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(jìn)的核能技術(shù),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(jìn)反應(yīng)堆在尚未興起的市場實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開辟一條新道路。
數(shù)據(jù)中心(存放存儲數(shù)字信息所需的服務(wù)器和計(jì)算設(shè)備)、人工智能和加密貨幣正在推動多個(gè)地區(qū)的電力需求增長。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),2022年,它們合計(jì)占全球用電量的2%,到2026年,這一數(shù)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(dá)到約72太瓦時(shí)。
在尋求滿足其日益增長的電力需求的同時(shí),大型科技公司也希望實(shí)現(xiàn)運(yùn)營脫碳,要么是因?yàn)榱⒎ㄒ笕绱?,要么是為了?shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),他們不僅在尋求太陽能、風(fēng)能等可變可再生能源,還在尋求小型模塊堆等先進(jìn)核能技術(shù)。在尋求全天候采用清潔電力和熱能的其他行業(yè),如石化行業(yè),也可以看到類似的趨勢。
“在一些地區(qū),先進(jìn)核能部署很可能會以科技行業(yè)的主要企業(yè)為最終用戶。”原子能機(jī)構(gòu)核電司司長Aline des Cloizeaux表示,“小型模塊堆和其他先進(jìn)核反應(yīng)堆非常適合在這些公司中發(fā)揮關(guān)鍵作用,為他們提供業(yè)務(wù)運(yùn)營所需的靈活可靠的低碳能源?!?/p>
根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),2022年,數(shù)據(jù)中心的用電量約為460太瓦時(shí)。到2026年,其用電量可能會上升至1000太瓦時(shí)以上,超過去年全球核電廠總發(fā)電量的三分之一,大致相當(dāng)于日本的用電量。
在中國,預(yù)計(jì)到2030年,數(shù)據(jù)中心的電力需求將比2020年翻一番,達(dá)到 400太瓦時(shí)。在美國東北部,預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心將越來越多地拉動電力需求。歐洲的數(shù)據(jù)中心市場也在迅速發(fā)展。例如,2022年愛爾蘭數(shù)據(jù)中心的電力需求為5.3太瓦時(shí),相當(dāng)于該國用電總量的17%。國際能源機(jī)構(gòu)表示,“按照這一速度,到 2026年,愛爾蘭的數(shù)據(jù)中心的用電量可能會翻一番,而且隨著人工智能應(yīng)用快速滲透市場,我們預(yù)測數(shù)據(jù)中心的用電量在2026年將達(dá)到該國電力需求總量的 32%?!?/p>
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(fā)布了研究先進(jìn)核能以及其他清潔電力能源如何支撐其業(yè)務(wù)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的報(bào)告。谷歌全球能源與氣候部門高級經(jīng)理Devon Swezey表示:“我們知道,風(fēng)能、太陽能和電池對于我們實(shí)現(xiàn)能源消耗脫碳至關(guān)重要。但我們也需要穩(wěn)定、可調(diào)度、無碳的電力技術(shù),以經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)我們的電力消費(fèi)脫碳?!?/p>
隨著數(shù)據(jù)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(yùn)行業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo),先進(jìn)核能技術(shù)供應(yīng)商正在關(guān)注這一點(diǎn)。美國微型反應(yīng)堆供應(yīng)商Last Energy公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Bret Kugelmass說:“核能顯然是解決這兩個(gè)問題的最佳方案,因此問題在于如何最有效地提供核能?!?/p>
科技公司等電力終端用戶需要先進(jìn)核能所能提供的清潔可靠的電力。與此同時(shí),他們還可以幫助克服阻礙這些技術(shù)進(jìn)入市場的部署障礙。
微軟在其最近關(guān)于使用先進(jìn)核裂變和核聚變作為脫碳工具的政策簡報(bào)中,列舉了自身及其他利益相關(guān)方為解決這些障礙而倡導(dǎo)的一些領(lǐng)域,其中包括:加快研發(fā)、促成新技術(shù)測試并與其他低碳能源整合建模計(jì)劃、推進(jìn)安全和具有成本效益的部署監(jiān)管方案,以及在新能源技術(shù)和電網(wǎng)管理中利用包括人工智能在內(nèi)的數(shù)字技術(shù)的功能。
谷歌也認(rèn)為自己可以發(fā)揮類似的作用:“企業(yè)買家可以幫助減少包括先進(jìn)核能在內(nèi)的這些技術(shù)商業(yè)化的障礙,”Swezey強(qiáng)調(diào),“我們希望與其他清潔能源買家合作,在未來幾十年內(nèi)推廣這些技術(shù),實(shí)現(xiàn)全天候清潔電力供應(yīng),這不僅是為了谷歌,也是為了所有人?!?/p>
由于新建核電項(xiàng)目通?;ǔ杀据^高、建設(shè)周期較長,因此在全球多個(gè)市場上,新建核電項(xiàng)目的融資仍是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。相比之下,小型模塊堆和微型反應(yīng)堆規(guī)模較小、可在工廠制造,預(yù)計(jì)所需的前期成本較低,建造周期較短。與科技行業(yè)的公司一樣,陶氏化學(xué)公司等其他行業(yè)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?zé)崮転槠溥\(yùn)營提供動力。
Kugelmass認(rèn)為,這樣做的結(jié)果可能會為核電部署開辟一條新的道路:“以較小規(guī)模(事實(shí)上是微型規(guī)模)和模塊化的方式包裝核電,是使私營企業(yè)負(fù)擔(dān)得起核電的關(guān)鍵。至關(guān)重要的是,這也是利用純私人資本開發(fā)項(xiàng)目的關(guān)鍵。如果我們能創(chuàng)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(fā)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)核能的規(guī)模效益?!?/p>
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2024.10Vol. 65-3