宾夕法尼亚州中城——布莱恩·汉森 (Bryan Hanson) 站在三哩岛标志性冷却塔之一前,回忆起 2019 年关闭核电站的那一天。
“这真是令人忧郁,”公用事业星座公司的首席发电官汉森回忆道。
三哩岛最出名的是它的 2 号机组反应堆在 1979 年部分熔化。但 1 号机组反应堆继续运行了几十年,直到汉森最终不得不拔掉插头。
“我记得,我开车离开时看到塔里没有水蒸气冒出来,我知道这种情况不会再发生了,”他说。
然后,今年早些时候,该工厂获得了第二次生命。 9月,微软与Constellation签署了一份购电协议,保证以固定价格从该工厂购买电力。这使得该公用事业公司能够投资预计所需的 16 亿美元来重启反应堆。
在整个科技领域,微软、谷歌、亚马逊和 Meta 等公司都在涉足核技术。
匹兹堡卡内基梅隆大学计算机科学家艾玛·斯特鲁贝尔表示,他们的兴趣是由他们为应对气候变化所做的承诺所驱动的。斯特鲁贝尔表示,在 2022 年之前,大型科技公司“逐年减少实际碳排放量”。
但自从人工智能出现以来,功耗一直在快速上升。
训练和使用人工智能需要比传统计算更多的计算能力,“这与能源使用相对应,”斯特鲁贝尔说。斯特鲁贝尔和其他专家预计,随着人工智能变得更加普遍,排放量将会猛增。
核电提供了一条出路:像三哩岛这样的发电厂可以提供数百兆瓦的电力,而不产生温室气体排放。新的核电站可以发挥更多作用,利用最新技术为数据中心提供动力。
但硅谷的精神是快速前进、打破常规。另一方面,核能却以进展极其缓慢而闻名,因为任何东西都不会损坏。
这让一些核工业的长期观察者持怀疑态度。
“我发现大型科技公司对这些技术感兴趣,这很有趣,”莎朗·斯夸索尼说, 乔治华盛顿大学的研究教授,研究核工业多年。但她想知道这些公司是否了解利用原子能需要多少时间和金钱。
“我真的很困惑,”她说。
气候承诺
大型科技公司长期以来一直承诺可持续发展,近年来他们还承诺削减甚至消除温室气体排放。
最初,他们尝试利用太阳能、风能和水力发电来实现这一目标。 “如果你回到十年前,他们都专注于 100% 可再生能源供电,”突破研究所 (Breakthrough Institute) 的执行董事特德·诺德豪斯 (Ted Nordhaus) 说道,该研究所是一家位于加利福尼亚州伯克利的环境智库,研究核能和科技行业。
大型科技公司从可再生能源购买电力,但诺德豪斯表示,他们招致了批评,因为购买协议往往未能满足他们的部分需求。例如,从太阳能发电厂购买电力对于减少夜间运营期间的排放几乎没有作用。
多年来,一些企业已经朝着清洁能源供应与需求24/7匹配的方向发展。诺德豪斯表示,这种变化,加上人工智能预期的巨大电力需求,使得核电成为为数不多的解决方案之一。
“我认为核能可能是我们现有的最具成本效益的技术权宜之计,”斯特鲁贝尔表示同意。风能或太阳能的间歇性太强,“为了支持这些工作负载,您需要在数据中心旁边建造的电池规模巨大,而且成本极其昂贵。”
考虑到迫在眉睫的能源需求,对于微软这样的公司来说,花钱重启三哩岛这样的工厂似乎很划算。
“数据中心的能源消耗非常大,每周 7 天、每天 24 小时都在运行,无论阳光明媚还是刮风吹拂,”接受过核工程师培训的汉森说道。 “它与核能完美匹配。”
汉森表示,Constellation 将在 2028 年之前建成并运营该工厂,该工厂已更名为克瑞清洁能源中心。
核危机
如果科技需要核工业,那么核工业可能更需要科技。
“几十年来,一直没有核电项目在进行中,”忧思科学家联盟追踪该行业的埃德温·莱曼(Edwin Lyman)说。
仅有的 两个动力反应堆 事实上,美国近年来已经建成了这些项目,但它们超出了预算数十亿美元,而且远远落后于计划。莱曼说:“最终成本是最初估计的两倍多,反应堆投入使用所需的时间是最初预计的两倍。”
与此同时,现有的核电站一直在努力跟上较便宜的天然气和可再生能源的发展。事实上,这就是三哩岛首先必须关闭的原因。汉森说:“电价开始下降,核电站运行密集,变得不经济。” “我们有责任为我们的股东做出这个艰难的决定。”
微软的承诺带来了转变。汉森现在正忙着招募员工、检查旧设备,并与监管机构合作,让工厂重新投入运行。 “微软已经购买了该装置未来 20 年的电力,这使我们有投资资金的财务确定性,”他说。
越小越好
不过,重启老工厂是一个有限的解决方案,因为在美国等待新资金流入的老工厂并不多。为了满足未来的需求,科技界正在寻求建造新的核电站,而这些反应堆看起来将与旧的有很大不同。
在华盛顿特区郊外的一个商业办公园区,一家名为 X能量 正在承诺一种新型核电。
“X-energy 开发的设计与大多数人对超大型传统核电站的想象截然不同,”该公司首席执行官克莱·塞尔 (Clay Sell) 表示。
X-energy 的工厂不再使用充满核燃料的棒,而是使用小铀球。他说:“我们将其放入母球大小的圆形卵石中,然后用这些卵石填充反应堆堆芯,它们像口香糖机中的口香糖一样流过堆芯。”
塞尔表示,反应堆将更小、更模块化,由多个单元为数据中心供电。他说,最重要的是,这个系统有一个很大的优势。
“在你能想象的任何情况下,该工厂都不会熔化,”他说。
过去,像 X-energy 这样的公司很难找到愿意购买其设计的人,但现在不再这样了。今年早些时候,亚马逊向该公司投资了超过 2.5 亿美元,这是一轮 5 亿美元风险投资的一部分。其他小型反应堆公司也受到了关注。 Open AI 首席执行官萨姆·奥尔特曼(Sam Altman)对一家名为 Oklo 的公司进行了大量投资,而谷歌则承诺从一家名为 Kairos 的公司购买电力。本月早些时候,Meta 宣布还将寻求与核电公司合作。
“核能不仅是为数不多的解决方案之一,而且显然是最好的……我认为科技公司在过去两到三年里已经得出了这个结论,”塞尔说。
X-energy表示,其第一座反应堆最早可能在2030年上线,但其设计仍需获得核管理委员会的批准。
这个过程需要时间,而人工智能现在需要力量。一些长期对核技术持怀疑态度的人想知道硅谷高管是否真正了解他们所面临的问题。
“这些人是创新的捍卫者,他们相信自己可以颠覆任何技术,”莱曼说。但“核电是一块难啃的骨头”。
斯夸索尼担心核电根本不适合应对气候变化。
“你需要在最短的时间内获得最大的回报,而核能不是这样,”她警告说。 “如果你把钱花在这个地方,你就是在让我们面临严重的气候变化。”
她说,在这些工厂投入运行之前,许多人工智能数据中心将不得不使用天然气来运行。
斯夸索尼说,她认为缓慢的核工业无法赶上快速发展的硅谷,如果不能,就必须有不同的解决方案。
“我不知道,”她沉思道。 “也许答案就是减少使用人工智能。”