科技行業(yè)正在轉向新型核能，以供電數(shù)據(jù)中心并應對碳挑戰(zhàn)。
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人工智能正在加速和提升組織智能發(fā)展。它正在幫助企業(yè)領導者以新的創(chuàng)新方式應對世界的復雜性。然而，這些進步并非沒有成長的煩惱。人工智能也在對能源網(wǎng)造成壓力。未來幾年，其在全球能源消費中的作用將每年增長26%至36%。
隨著公司尋求增加能源供應、控制成本并實現(xiàn)雄心勃勃的氣候目標，擔憂和現(xiàn)實世界的問題成倍增加。盡管太陽能和風能等可再生能源在供電中發(fā)揮著關鍵作用，但消費增長仍在超過能源增長。
解決之道在何方呢？包括需要大量能源來維持數(shù)據(jù)中心運行的科技公司在內的大型企業(yè)正在轉向核能。“它可以在供應能源和支持脫碳方面發(fā)揮重要作用，”無黨派智庫Atlantic Council（Atlantic Council of the United States，美國大西洋理事會。是一個位于美國的智庫，該智庫致力于維持歐美關系，并頒發(fā)有“全球公民獎”。成立于1961年，最初是為了促進美國和歐洲之間的合作和理解。其宗旨是通過研究和政策建議，促進國際和平、安全和合作，特別是在歐美關系方面?。）的核能政策倡議主任Jennifer Gordon（詹妮弗·戈登）說。
Deloitte（德勤咨詢公司，是德勤集團主管咨詢業(yè)務的子公司，由德勤集團咨詢部門發(fā)展而來。受審計和咨詢共存爭議的影響，2002年2月7日，德勤國際會計師事務所正式對外宣布，德勤咨詢脫離德勤集團而成為完全獨立的咨詢公司。德勤咨詢分支機構遍布世界，涉及的行業(yè)領域包括消費品行業(yè)、制造業(yè)、通信媒體業(yè)、金融服務業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、教育保健以及公共事業(yè)等，客戶關系管理是它的一大長項。）美國電力、公用事業(yè)和可再生能源風險與財務咨詢負責人Martin Stansbury（馬丁·斯坦斯伯里）補充說：“隨著對能源需求的增長和可靠的清潔能源成為焦點，核能是一個很有吸引力的選擇?！?/span>
Google、Microsoft、AWS、Meta和其他公司最近宣布了一系列合并核能的項目。這包括建造或重新啟動常規(guī)反應堆，以及開發(fā)基于small modular reactors/SMRs（?小型模塊化反應堆。?是一種先進的核反應堆技術，旨在滿足靈活的電力生成需求，并具有較高的安全性和經(jīng)濟性。SMR技術有多種類型，包括單機組輕水SMR、多機組輕水SMR、第四代核能系統(tǒng)SMR、可移動/可運輸SMR和微型模塊化反應堆/Micro Modular Reactor/MMR。）和可在一個地點或設施上運行的微型反應堆的進步的能源系統(tǒng)。
“人們對追求具有彈性、可靠且價格合理的低碳電網(wǎng)的興趣日益增加，”Nuclear Energy Institute/NEI（核能研究所。是美國核能行業(yè)的政策組織，它代表了核能行業(yè)的利益，包括核電站運營商、核燃料供應商、設備制造商和服務提供商。NEI 在核能政策、監(jiān)管事務、行業(yè)宣傳和教育培訓方面發(fā)揮著重要作用，致力于促進核能的安全、經(jīng)濟和環(huán)境效益。NEI 還提供行業(yè)標準和技術支持，以確保核能的安全運行和持續(xù)發(fā)展。）政策發(fā)展高級副總裁John F. Kotek（約翰·F·科泰克）說，“這促使人們重新審視核能。它可以幫助公司建立更高效的能源基礎設施。”
一、核能向前邁進
在數(shù)字化和人工智能的推動下，數(shù)據(jù)中心的巨大增長正在從根本上改變大大小小的公司的風險。咨詢公司McKinsey & Company（麥肯錫咨詢公司，是世界級領先的全球管理咨詢公司，由美國芝加哥大學商學院教授詹姆斯·麥肯錫，James O’McKinsey，于1926年在美國創(chuàng)建。自1926年成立以來，公司的使命就是幫助領先的企業(yè)機構實現(xiàn)顯著、持久的經(jīng)營業(yè)績改善，打造能夠吸引、培育和激勵杰出人才的優(yōu)秀組織機構。麥肯錫采取“公司一體”的合作伙伴關系制度，在全球44個國家有80多個分公司，共擁有7000多名咨詢顧問。麥肯錫大中華分公司包括北京、香港、上海與臺北四家分公司，共有40多位董事和250多位咨詢顧問。在過去十年中，麥肯錫在大中華區(qū)完成了800多個項目，涉及公司整體與業(yè)務單元戰(zhàn)略、企業(yè)金融、營銷/銷售與渠道、組織架構、制造/采購/供應鏈、技術、產(chǎn)品研發(fā)等領域。）報告稱，從2022年到2035年，數(shù)據(jù)中心的運營將使其能源需求增加一倍以上，達到350億瓦。美國能源部指出，到2050年，總的電力需求可能會翻一番。
與風能和太陽能不同，核能提供了一致的無碳能源。事實上，根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，它擁有任何能源中最高的容量因子，為92%。這大約是天然氣和煤炭的兩倍，比風能和太陽能可靠約三倍。核設施還需要相對較少的土地和燃料，儲存技術的進步也使得處理放射性廢物更安全。
目前，美國有94個許可的反應堆在運行。它們產(chǎn)生了美國大約20%的電力輸出。然而，近幾個月來，谷歌、微軟、亞馬遜等公司已經(jīng)轉向核能。例如，微軟正在重新開放賓夕法尼亞州的前三里島設施。更名為Crane Clean Energy Center，耗資約16億美元，計劃在2028年重新上線。它將提供835兆瓦（MW）的連續(xù)電力來運營其數(shù)據(jù)中心和云計算基礎設施。
與此同時，谷歌在2024年10月與初創(chuàng)公司Kairos Power（?是一家總部位于加利福尼亞州阿拉米達的工程公司，專注于開發(fā)先進的核反應堆技術。該公司的主要產(chǎn)品是氟鹽冷卻高溫反應堆/KP-FHR，旨在通過集成設計、許可和演示來提供一種成本具有競爭力的清潔、負擔得起且安全的能源解決方案。）達成協(xié)議，為數(shù)據(jù)中心和其他設施建造一系列SMRs。谷歌的目標是到2030年讓這些系統(tǒng)完全運行。同月，亞馬遜宣布它正在投資SMRs。它正在與X-Energy（是一家專注于小型模塊化核反應堆和燃料技術開發(fā)的美國公司，致力于清潔能源發(fā)電。該公司成立于2009年，總部位于美國。其生產(chǎn)的燃料將鈾顆粒密封在一層保護涂層中，確保其不可能熔化，并將廢料永久保存在反應堆內。）公司以及公用事業(yè)Energy Northwest（是一家在美國中西部和西北部地區(qū)提供電力和天然氣服務的公司，主要業(yè)務包括電力公用事業(yè)和天然氣公用事業(yè)。成立于1923年，其電力公用事業(yè)業(yè)務包括發(fā)電、購買、傳輸和分配電力，而天然氣公用事業(yè)業(yè)務則包括天然氣的生產(chǎn)、購買、傳輸、存儲和分配。公司使用不同數(shù)量的熱能、風能、水力或可再生能源來發(fā)電，大部分收入來自電力公用事業(yè)業(yè)務部門。）和Dominion Energy（道明尼資源公司，總部位于美國弗吉尼亞州里士滿，成立于1983年。該公司是美國最大的能源生產(chǎn)商和運輸商之一，業(yè)務涵蓋電力和天然氣等多個領域。）合作，以在2030年之前提高產(chǎn)能。
二、積極的反應
這可不是你祖父輩時代的核能技術。SMRs可以提供高達300兆瓦的連續(xù)電力，這對于依賴機器人和其他高能耗設備的數(shù)據(jù)中心或制造設施來說是理想的。不同的公司采用不同的技術來驅動反應堆，包括Light Water Reactors/LWRs（?輕水反應堆。?是一種利用輕水，通常是普通水，作為冷卻劑和慢化劑的核反應堆。輕水反應堆主要包括兩種類型：壓水堆/Pressurized Water Reactors/PWRs和沸水堆/Boiling Water Reactors/BWRs。）、Molten Salt Reactors/MSRs（?熔鹽反應堆。?是一種使用熔融鹽作為冷卻劑和燃料載體的核反應堆。它們具有多種優(yōu)勢，包括高效率和低廢物生成。MSR最初在20世紀50年代開發(fā)，近年來重新獲得了廣泛的關注，并被視為一種有前景的先進反應堆技術。）、High-temperature Gas-Cooled Reactors/HTGRs（?高溫氣冷堆。?是一種利用高溫氦氣作為冷卻劑的核反應堆，主要用于產(chǎn)生高溫熱能，適用于多種工業(yè)應用。HTGR的核心優(yōu)勢在于其高溫運行能力和固有的安全性。）和Lead-Cooled Fast Reactors/LFRs（?是一種使用液態(tài)鉛或鉛基合金作為冷卻劑的快中子反應堆，其工作溫度高且接近大氣壓，這得益于冷卻劑的高沸點，最高可達1743攝氏度，和低蒸汽壓。由于鉛作為冷卻劑具有基本的熱力學和中子特性，LFRs在實現(xiàn)高安全度、簡化操作和優(yōu)異的經(jīng)濟性能方面具有巨大潛力，同時保留了快堆在燃料管理方面的優(yōu)勢。）。
事實上，SMRs提供了傳統(tǒng)能源無法比擬的靈活性?！澳憧梢詫⒁粋€系統(tǒng)放置在數(shù)據(jù)中心內部或附近，這樣不僅有一個主要的無碳能源，而且還具有更高的彈性，”德勤咨詢負責人和全球技術領袖Gillian Crossan（吉莉安·克羅斯安）說，“在與天氣相關的中斷或其他事件中，你可以繼續(xù)運行?！?/span>
使SMRs具有吸引力的另一個因素是一系列增強的安全特性。這包括更小的堆芯尺寸，可減少熱量和輻射，更低的運行壓力，以及簡化的設計，使用更少的泵和閥門。這些系統(tǒng)還提供被動冷卻，在發(fā)生事故或緊急情況時無需人工干預?！白詣踊踩珒戎糜谶@些系統(tǒng)之中，”Stansbury（斯坦斯伯里）說。
另一種類型的核能系統(tǒng)，超緊湊型微型反應堆可以產(chǎn)生高達20兆瓦的連續(xù)電力。可以通過火車或卡車將這些系統(tǒng)運輸?shù)脚R時場地或設施，例如礦山或偏遠建筑工地。該技術還可以為在颶風、地震或其他緊急情況下可能會離線的數(shù)據(jù)中心或制造場地增加電力。
三、推動進步
德勤表示，目前全球大約有150個小型模塊化反應堆正在開發(fā)中。大多數(shù)在未來五到七年內不會完全運行?！斑@不是一個等待和觀望的問題。公司需要開始為其未來的能源需求和容量進行規(guī)劃，”Stansbury（斯坦斯伯里）說，“你必須決定是否想要涉足SMR領域。”
Kotek（科泰克）說，核能不會取代或替代可再生能源，它只是補充它們?！昂四芙怄i了很多機會。對于使用小型模塊化反應堆和微型反應堆的公司來說，最大的優(yōu)勢之一是你不必建造一個大型反應堆。你可以以非常靈活的方式使用幾十個這樣的系統(tǒng)，并根據(jù)需要在現(xiàn)場組裝它們。”
當然，核能并非沒有挑戰(zhàn)。SMRs可能會增加核廢料的產(chǎn)出。美國能源部指出，它們的建造成本也很高，并且經(jīng)常出現(xiàn)成本超支的情況，部分原因是復雜且不一致的法規(guī)。最后，人們擔心SMRs和其他現(xiàn)場能源來源可能如何影響整個電網(wǎng)?！昂四芸梢詭椭娋W(wǎng)實現(xiàn)穩(wěn)定，但仍然需要監(jiān)管，”Stansbury（斯坦斯伯里）說。
對于考慮核能未來的公司，Kotek（科泰克）建議研究不同類型的SMRs和微型反應堆，并了解什么是最好的選擇?！斑@些技術有一個學習曲線，”他說，“建立內部專業(yè)知識的組織能夠隨著時間的推移擴大技術規(guī)模，并產(chǎn)生更可靠的能源和更好的回報。”
Gordon（戈登）總結道：“隨著公司尋找完全脫碳的持續(xù)能源，核能脫穎而出。它本身不能解決能源問題，但它正在成為平衡能源框架的關鍵部分?！?/span>
作者：Samuel Greengard（塞繆爾·格林加德）
Samuel Greengard（塞繆爾·格林加德）為眾多雜志和網(wǎng)站撰寫關于商業(yè)、技術和網(wǎng)絡安全的文章。他是《The Internet of Things/物聯(lián)網(wǎng)》和《Virtual Reality/虛擬現(xiàn)實》（麻省理工學院出版社）等書籍的作者。
譯者：寶藍
