近幾年,AI技術(shù)發(fā)展迅猛,迅速滲透至各行各業(yè),成為推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑT谏a(chǎn)領(lǐng)域,AI技術(shù)能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化;它還能幫助預(yù)測(cè)設(shè)備故障,提前安排維護(hù),確保生產(chǎn)線的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在醫(yī)療領(lǐng)域,AI技術(shù)能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷,為患者制定個(gè)性化的治療方案,甚至還有機(jī)器人醫(yī)生進(jìn)行精密的手術(shù)操作,減少手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。可以說(shuō),AI已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?br/>
但AI技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)強(qiáng)大電力的支撐。根據(jù)高盛(Goldman Sachs)的一份報(bào)告預(yù)計(jì),人工智能應(yīng)用程序?qū)⒁l(fā)數(shù)據(jù)中心整體電力需求激增160%。為了保持AI技術(shù)的領(lǐng)先地位并推動(dòng)其持續(xù)發(fā)展,幾大科技巨頭紛紛布局能源市場(chǎng),以為AI技術(shù)未來(lái)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。他們將目光不約而同投向了核電這一清潔能源。
微軟重啟廢棄核電站
日前,微軟公司宣布,與星座能源公司(Constellation Energy)達(dá)成協(xié)議,購(gòu)買三里島核電站未來(lái)20年內(nèi)的電能。1979年,三里島核電站的一個(gè)反應(yīng)堆發(fā)生部分熔毀,這是人類核能歷史上發(fā)生的第一起堆芯熔毀事件,也是美國(guó)本土最嚴(yán)重的一次核電事故。這座位于美國(guó)賓夕法尼亞州的核電站在停運(yùn)多年后,將以“克蘭清潔能源中心”(Crane Clean Energy Center)的新名字復(fù)活。但三里島核電站的重新啟動(dòng)仍需要聯(lián)邦、州和地方的批準(zhǔn)。
除此之外,微軟去年與核聚變技術(shù)公司Helion Energy簽訂購(gòu)電協(xié)議,Helion計(jì)劃在2028年前讓首座核電廠開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),目標(biāo)發(fā)電量達(dá)50兆瓦。預(yù)計(jì)Helion Energy第七代機(jī)器“北極星”(Polaris)有可能在今年上線發(fā)電,將用高功率電磁脈沖、氦-3燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)聚變。
谷歌采購(gòu)6-7座核反應(yīng)堆
另一科技巨頭谷歌也開(kāi)始布局核電領(lǐng)域。10月14日,谷歌宣布與核能初創(chuàng)公司Kairos Power簽署了一項(xiàng)協(xié)議,后者將建造七個(gè)小型模塊化核反應(yīng)堆(SMR),為谷歌供應(yīng)大約500兆瓦的無(wú)碳排放電力。
SMR是一種容量通常為300兆瓦或更小的核反應(yīng)堆,可以在工廠中制造并運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行部署。這種小型反應(yīng)堆不用水冷卻,而是用氟化物熔鹽。這種熔鹽不會(huì)沸騰,高溫穩(wěn)定性好,以它為冷卻劑會(huì)比傳統(tǒng)反應(yīng)堆更安全。
據(jù)悉,Kairos Power的首座SMR于2030年上線,預(yù)計(jì)到2035年還將有更多反應(yīng)堆投入使用。最終目標(biāo)是為美國(guó)電網(wǎng)增加高達(dá)500兆瓦(MW)的無(wú)碳電力,支持谷歌的能源需求。
亞馬遜重金投資核電項(xiàng)目
亞馬遜也不甘落后,加入“搶電”行列。相較于上述兩家科技巨頭,亞馬遜對(duì)于核電的投資更為激進(jìn)。
10月初,亞馬遜和能源巨頭Dominion Energy宣布達(dá)成協(xié)議,共同在弗吉尼亞州探索并開(kāi)發(fā)小型模塊化反應(yīng)堆(SMR);同時(shí),亞馬遜也宣布與公共電力機(jī)構(gòu)Energy Northwest建立伙伴關(guān)系,為華盛頓州的SMR開(kāi)發(fā)與部署提供資金支持;此外,亞馬遜還與X-energy簽署了一項(xiàng)重要協(xié)議,計(jì)劃到2039年在全美范圍內(nèi)上線超過(guò)5千兆瓦的新電力項(xiàng)目。
亞馬遜對(duì)于上述三個(gè)項(xiàng)目的總投資將達(dá)到540億美元。亞馬遜云科技首席執(zhí)行官M(fèi)att Garman此前在接受媒體采訪中表示,先進(jìn)的小型核反應(yīng)堆具有獨(dú)特的潛力,可以提供大量的清潔能源。
SMR會(huì)是未來(lái)核電發(fā)展重心?
從上述幾大科技巨頭投資的項(xiàng)目可以看出,他們投資的重點(diǎn)集中于SMR。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)稱,全球目前正在開(kāi)發(fā)80多種商業(yè)SMR設(shè)計(jì),包括現(xiàn)有的輕水反應(yīng)爐較小版本,例如美國(guó)、法國(guó)、日本和其他地方的輕水反應(yīng)爐。還有更“先進(jìn)”的設(shè)計(jì),如鈉冷快中子反應(yīng)爐,如比爾蓋茨創(chuàng)辦的Terrapower,以及高溫氣體反應(yīng)爐和熔鹽反應(yīng)器。
SMR可以說(shuō)是目前最具潛力的核電新興技術(shù)之一,這是因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)勢(shì)。首先,每臺(tái)SMR反應(yīng)堆發(fā)電裝機(jī)容量不超過(guò)300兆瓦,不到傳統(tǒng)核反應(yīng)堆裝機(jī)容量的三分之一,尺寸更小,能大大縮短建造時(shí)間,并能部署在更多地方,二是,傳統(tǒng)的大型核電站使用的是固態(tài)燃料,而SMR則可以使用液態(tài)燃料,利用率可達(dá)90%以上;三是,SMR也可以使用氣體或熔鹽作為冷卻劑,具有高溫、低壓、不易泄露的特點(diǎn),可以有效保持核反應(yīng)堆的穩(wěn)定運(yùn)行。
相較于傳統(tǒng)大型核電站,SMR似乎有很多優(yōu)勢(shì),但也有不少專家對(duì)SMR的安全性提出質(zhì)疑。就冷卻技術(shù)而言,Kairos Power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。盡管這兩種技術(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。
此外,Kairos Power和X-energy公司的核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)依賴于高純度低濃縮鈾(HALEU),鈾-235的豐度為10%-20%,而大多數(shù)現(xiàn)有的核反應(yīng)堆使用的鈾-235的豐度則約為5%,SMR可能面臨更大的安全威脅。而且,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。
最重要的是,目前很多SMR項(xiàng)目還只是紙上談兵,全球目前只有三座SMR在運(yùn)行,分別位于中國(guó)、俄羅斯和日本。SMR的應(yīng)用還沒(méi)有得到充分論證,更不用說(shuō)商業(yè)化了。
AI技術(shù)的蓬勃發(fā)展離不開(kāi)電源的支持。而核電作為一種清潔能源,似乎非常適合滿足AI技術(shù)對(duì)于電力的需求,科技巨頭紛紛投資核電項(xiàng)目就是很好的證明。但核電未來(lái)的發(fā)展還需要解決很多問(wèn)題和挑戰(zhàn),AI技術(shù)的發(fā)展能夠等到核電技術(shù)的真正商用化嗎?
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