人工智能(AI)的蓬勃發(fā)展離不開能源的支持。對(duì)此,,一些科技公司試圖讓傳統(tǒng)的大型核電站重?zé)ㄉ鷻C(jī),,以滿足AI產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的需求,。還有一些公司另辟蹊徑,,如谷歌,、亞馬遜先后宣布將推動(dòng)建設(shè)小型模塊化核反應(yīng)堆(SMR),。
英國《自然》雜志網(wǎng)站在近日的報(bào)道中指出,,相較于傳統(tǒng)核電站,,SMR的體型更小,、成本更低、安全性更高,,且部署速度更快,。但其安全性和建設(shè)成本是否真正優(yōu)于傳統(tǒng)核電站,也受到不少專家的質(zhì)疑。
亞馬遜數(shù)據(jù)中心,。 圖片來源:英國《自然》雜志網(wǎng)站
比較優(yōu)勢(shì)顯著
數(shù)據(jù)顯示,,在AI領(lǐng)域,僅僅一個(gè)ChatGPT查詢所消耗的能源,,就幾乎是谷歌搜索的10倍,。而那些更復(fù)雜的生成式AI應(yīng)用耗費(fèi)的能源更多。
AI科技公司已在風(fēng)能和太陽能領(lǐng)域投入了大量資金,。然而,,這些能源目前難以保證穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
谷歌公司能源和氣候高級(jí)總監(jiān)邁克爾·特雷爾坦言,,核能提供了一種清潔且全天候的電力解決方案,,能夠幫助AI公司以無碳的形式,穩(wěn)定可靠地滿足其電力需求,。
美國核能辦公室網(wǎng)站發(fā)表的一篇文章中指出,,核能的容量系數(shù)高達(dá)92.5%,這意味著其能在92%以上的時(shí)間內(nèi),,以最大功率運(yùn)行,。
目前,大多數(shù)核電站設(shè)施規(guī)模龐大,,可提供1000兆瓦或更多的電力,。但它們的規(guī)劃和建設(shè)往往需要數(shù)年時(shí)間,且投資金額大,,風(fēng)險(xiǎn)不容小覷,。
與大型傳統(tǒng)核電站不同,SMR的尺寸更小,,不僅能在一定程度上降低反應(yīng)堆建設(shè)成本,,還能大大縮短建造時(shí)間,并能部署在更多地方,。
美國“數(shù)字現(xiàn)實(shí)”公司首席技術(shù)官克里斯·夏普表示,,數(shù)據(jù)中心耗電量巨大,而SMR能夠直接建設(shè)在數(shù)據(jù)項(xiàng)目內(nèi),,或有望為其穩(wěn)定供能,。
10月14日,谷歌與核能初創(chuàng)公司Kairos電力公司簽署了一項(xiàng)協(xié)議,,后者將建造七個(gè)SMR,,為谷歌數(shù)據(jù)中心提供約500兆瓦的無碳電力。
10月16日,,亞馬遜公司宣布了其在SMR領(lǐng)域的布局,。該公司與美國華盛頓州西北能源公共事業(yè)聯(lián)盟簽署了協(xié)議,擬為四座SMR的開發(fā)、許可和建設(shè)提供資金,。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目第一期裝機(jī)容量為320兆瓦,,第二期可能擴(kuò)建到960兆瓦。亞馬遜還計(jì)劃與弗吉尼亞州道明尼能源公司攜手開發(fā)一座SMR,,為其云計(jì)算平臺(tái)供能,。
另外,比爾·蓋茨也向Terra電力公司投資逾10億美元,,而該公司正與沃倫·巴菲特旗下的太平洋電力公司合作開發(fā)SMR,。OpenAI 創(chuàng)始人薩姆·阿爾特曼也投資了一家核能初創(chuàng)公司Oklo。
安全性等仍存爭議
有觀點(diǎn)認(rèn)為,,與傳統(tǒng)核電站相比,,SMR的安全性更勝一籌。美國憂思科學(xué)家聯(lián)盟核電安全主任埃德溫·萊曼表示,,從理論上來說,,更小的核反應(yīng)堆可能擁有更高的被動(dòng)安全性。X-energy公司也聲稱,,其核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)無需加壓,,即使沒有泵的助力,冷卻液也能自如循環(huán),。
但也有不少專家對(duì)SMR的安全性提出了質(zhì)疑,。就冷卻技術(shù)而言,Kairos公司的“氟化物鹽冷高溫反應(yīng)器”反應(yīng)堆使用氟化鋰和氟化鈹熔鹽冷卻,;X-energy公司的Xe-100使用氦氣冷卻。盡管兩種技術(shù)都被認(rèn)為相對(duì)成熟,,但迄今并未得到商業(yè)性驗(yàn)證,。
大多數(shù)現(xiàn)有核反應(yīng)堆使用的是鈾-235豐度約為5%的低濃縮鈾,X-energy和Kairos公司的設(shè)計(jì)則依賴于高純度低濃縮鈾(HALEU),,鈾-235的豐度高達(dá)10%—20%,。
萊曼與氫彈設(shè)計(jì)專家理查德·加溫等人在《科學(xué)》雜志撰文警告稱,盡管HALEU被劃為低濃縮鈾燃料,,但他們研究發(fā)現(xiàn),,僅需幾百公斤HALEU就可能造出一枚炸彈,且無需進(jìn)一步濃縮,。
加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)公共政策與全球事務(wù)學(xué)院院長,、美國核管理委員會(huì)前主席阿里森·麥克法蘭及其合作者在2022年的研究中也指出,較小的反應(yīng)堆也可能產(chǎn)生更多核廢料,,并降低燃料的使用效率,,而且這個(gè)問題可能普遍存在于大多數(shù)SMR中。
去年底,SMR開發(fā)商N(yùn)uScale Power就因“明顯的成本超支和建設(shè)進(jìn)度延遲”,,取消了位于美國的SMR項(xiàng)目,。
與大型核電站相比,SMR是否更具成本優(yōu)勢(shì),,目前仍存在爭議,。 (記者 劉 霞)