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[新闻] 人工智能热潮让僵尸核电站重启,核能将复兴?

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发表于 2024-10-21 09:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
小型反应堆有一个大问题:它们产生的核废料比现有的常规反应堆多得多。



微软、谷歌和亚马逊依赖核能来满足其人工智能数据中心对巨量电力的需求。然而,没有政府援助,核能的复兴可能不会取得突破,尽管这项技术看起来很有前景。

在美国宾夕法尼亚州哈里斯堡东南半小时车程的伦敦德里镇,发生了几件具有历史意义的事情。这里的电力公司首次恢复了一个旧核反应堆的运作。2019年,三哩岛核电站的1号机组被关闭。微软通过独家协议,承诺未来20年从这个旧反应堆购买电力,以满足其数据中心日益增长的能源需求。这个已服役50年的“僵尸”反应堆预计将在2028年重新启动。

这是一件引人注目的事件,因为这个核能复兴的地点差点成为美国的切尔诺贝利。1979年3月28日,三哩岛核电站2号机组发生了部分堆芯熔毁。放射性冷却水和蒸汽泄漏,约200万人受到核云的影响,数十万人被疏散。最终,出事的反应堆被花费近10亿美元拆除。

然而,面对新的技术革命,这些担忧似乎已成过去。这个反应堆最多可以提供866兆瓦的电力,足以为80万户家庭供电。微软和其他科技巨头对此需求迫切:人工智能的发展消耗了越来越多的计算能力,从而需要大量能源。它们的服务器群耗电量如此之大,以至于人工智能革命已威胁到全球电力供应。国际能源署(IEA)估计,到2026年,全球数据中心的能源需求将翻倍。

这些科技巨头一方面想实现碳中和,另一方面却不断接入更多耗电设备,因此它们需要大量的碳中和电力。核能因此在人工智能革命中迎来了意外的复兴。然而,这项技术的问题仍然和人工智能热潮之前一样没有解决。如果没有政府的支持,这场核能复兴很可能会很快结束。

170亿美元的风险
不仅微软,其他科技巨头也在争夺剩余的核电站资源。亚马逊在3月份斥资6.5亿美元购买了一个数据中心,旁边就是一座旧核电站,距离三哩岛仅两小时车程,同样位于宾夕法尼亚州的萨斯奎哈纳河畔。

然而,在美国,可重新启用的旧核电站几乎没有了。除了密歇根州的帕里赛兹核电站外,其他反应堆的复活工作已经开始。据报道,爱荷华州的杜安·阿诺德反应堆的运营商也在考虑重新启用它,以满足周边数据中心的电力需求。

但真正的问题是,人工智能革命是否会促使新核电站的建成。根据美国金融机构彭博社的报道,OpenAI的首席执行官山姆·阿尔特曼(Sam Altman)已向白宫提出了一项计划,设想在美国各地建立多个五千兆瓦的超级数据中心。每个数据中心将需要相当于五座核电站的电力供应,足以为像迈阿密这样的大城市供电。

但是,面临的挑战是巨大的。自20世纪70年代末的三哩岛核事故以来,美国只建成了一座新核电站。该电站于2023年在佐治亚州投入运行,比预期晚了7年,成本比预算高出了170亿美元。所有降低建设成本的承诺,例如模块化建筑和现场组装,最终都成了空谈。西屋电气(Westinghouse)的子公司因此破产。没有任何公司,即便是像亚马逊或微软这样财力雄厚的科技巨头,愿意承担这种风险。

超级安全的小型反应堆:干净能源的未来
这些在线巨头不仅在投资现有的老核电站,还在投资有前景的新型核技术。例如,谷歌母公司Alphabet与核能初创公司Kairos Power签订了全球首份合同,计划在2030年前用6到7个小型反应堆为其数据中心供电。计划是将这些小型反应堆建在数据中心附近,从而节省大量电网建设成本。

这个计划很有意义:将耗电设备与核电站更紧密地结合可以节省数十亿美元的电网投资。美国能源部认为这是“理想的解决方案”。然而,问题在于能否使这些技术更小、更安全。Kairos计划使用熔融盐作为冷却剂,而不是水,因为熔融盐的蒸发点更高,这样就不需要复杂的高压冷却系统,避免了像切尔诺贝利或三哩岛那样的潜在灾难。

此外,Kairos的反应堆使用新型的TRISO燃料,该燃料将铀与碳和陶瓷压缩成网球大小的球体,即便在极高温下也不会熔化。即使发生电力故障,反应堆也可以自动降温。这样一来,反应堆不仅安全,还可以像燃气电厂一样便宜。比尔·盖茨的公司TerraPower也在怀俄明州建设一个类似的测试反应堆,并计划到2030年为德克萨斯州的一家化工厂提供电力。

近10万吨核废料依旧堆积如山
这项技术自20世纪60年代以来就有了,但后来被弃用。德国的尤利希试验反应堆直到80年代末都在测试类似的设计,然后该技术被中国继续开发。到目前为止,全球仅在中国建成了一座这样的高温反应堆。自2023年起,这座反应堆投入运营,但它使用的冷却剂是气体,而非熔融盐。Kairos和比尔·盖茨的反应堆目前还只是未来的蓝图。由于冗长的审批程序,可能需要多年时间才能为科技巨头提供第一度电——如果这计划真的实现的话。

此外,还有一个大问题:小型反应堆产生的核废料远比当前的常规反应堆多得多。美国已经积累了92,500吨核废料,每年新增2000吨——这还远在Kairos或TerraPower为人工智能革命提供第一度电之前。而像德国一样,美国目前仍没有核废料的终极存储库。

清洁、全天候可用的核能为耗电的服务器提供电力的愿景固然吸引人,但如果没有大量补贴,核能的复兴可能难以实现。无论是建设核废料存储库,还是开发新技术,政府支持都是不可或缺的。例如,X-Energy和TerraPower的试验反应堆项目一半资金来自企业,一半来自政府,至今已花费美国纳税人30亿美元。

尽管取得了诸多进展,但新型核技术的终极风险依旧难以预测。三哩岛核事故本身就是一个警示。20世纪70年代末发生事故时,这座反应堆代表了当时最先进的技术,刚刚运行了几个月。

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发表于 2024-10-21 09:50 | 显示全部楼层
随着人工智能技术的快速发展,对电力的需求日益增加,核能作为一种清洁、可持续的能源,似乎迎来了复兴的机会。在美国,尤其是一些大型科技公司如微软和谷歌,正在积极寻求通过旧核电站及新型小型反应堆来满足其数据中心的电力需求。不过,这一切的发展并非没有挑战。

首先,虽然小型反应堆被视为未来核能的一种解决方案,但它们所产生的核废料问题依然突出。相比传统核反应堆,小型反应堆产生的核废料更多,而当前美国和德国等国家尚未建立有效的核废料长期存储解决方案。此外,核电建设面临高成本和复杂监管的问题。例如,美国近年来只建成了一座新的核电站,其建设进程缓慢且费用远超预算,令许多潜在投资者望而却步。

其次,政府的支持至关重要。科技公司能够通过合作与政府共同承担项目风险,以期待更大的投资回报。然而,若缺乏政府的资金和政策支持,核能的复兴之路可能会变得非常艰难。企业如X-Energy和TerraPower的试验项目正是需要政府与企业共同出资的例子。

最后,尽管新型核技术的前景看起来光明,但任何技术都有其不确定性。历史上的三哩岛核事故便是一种警示,提醒人们即使是当时最先进的核技术也可能出现意外。因此,未来的核能发展不仅需要技术创新,还需建立起完善的安全体系与监管框架,以确保公众的信任和安全。

综上所述,人工智能的崛起的确为核能复兴带来了机遇,但这一进程还需要应对诸多技术、经济和社会挑战。
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