大型科技公司导致各国对数据中心的电力需求激增，这些数据中心是人工智能和云计算等技术扩展所必需的。核能几乎不含碳，被广泛认为比太阳能和风能等能源更可靠，已成为需要不间断电力和气候承诺的科技公司的热门选择。
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微软连续大手笔“囤电”
AI恐怖的耗电量已经到了让科技巨头不得不提前准备的地步，相较关乎算力的GPU显卡，科技大佬们正在“悄悄”地“囤电”。
日前微软公司宣布，与星座能源公司（Constellation Energy）达成协议，购买三里岛核电站未来20年内的电能。
一名员工驾车离开宾夕法尼亚州米德尔顿三哩岛核电站，这座宾夕法尼亚州工厂计划在 2028 年之前其投入运营，并将由微软购买其生产的所有电力。
星座能源公司上周表示，公司与微软签署了一项长期协议，为该公司的数据中心供电。作为协议的一部分，星座计划在宾夕法尼亚州重启一座三里岛核反应堆，该反应堆与1979年因事故而关闭的反应堆相邻。
三里岛核电站的重新启动仍需要联邦、州和地方的批准。1979年，三里岛的一个独立机组在该国历史上最大的工业事故中部分熔毁。美国核管理委员会（NRC）发言人表示：“星座公司有责任阐明重启的理由，因此我们准备与该公司就下一步行动进行接触。”
而早在去年5月，微软与核聚变技术公司Helion Energy签订购电协议，Helion计划在2028年前让首座核电厂开始运转，目标发电量达50兆瓦。预计Helion Energy第七代机器“北极星”（Polaris）有可能在今年上线发电，将用高功率电磁脉冲、氦-3燃料来实现聚变。
这已经是软件巨头第二次出手。
02
科技大佬纷纷开启“囤电”模式
与微软一样，投身于人工智能和算力竞争的亚马逊、谷歌等也将目光转向了核电。微软创始人盖茨今年6月透露，将继续对美国怀俄明州“下一代”核电站投资数十亿美元。这一决策背后的原因，很大程度是由于人工智能（AI）的崛起正悄然引发一场前所未有的“电力风暴”。
谷歌方面，其正在考虑与小型模块化反应堆（SMR）开发商签署电力购买协议，并与微软和纽柯钢铁公司签署了一项协议，旨在加速先进清洁能源技术的发展，其中包括先进核能。这一举措体现了谷歌在推动清洁能源转型方面的积极努力。
谷歌、微软和纽柯钢铁公司在2024年3月19日宣布，他们将在整个电力生态系统中开展合作，开发新的商业模式，并汇总他们对先进清洁电力技术的需求。这些模式将旨在加速首创和早期商业项目的开发，包括先进核能、下一代地热、清洁氢气、长时间储能等。这表明谷歌不仅关注与SMR开发商的合作，还致力于更广泛的清洁能源技术领域。
另一大科技巨头亚马逊也在积极布局核电领域，以满足其数据中心的电力需求。
亚马逊斥资6.5亿美元从Talen Energy公司购买了位于宾夕法尼亚州的Cumulus数据中心园区，该园区紧邻Susquehanna核电站。这一交易使亚马逊能够获得高达960兆瓦的核能供电，并计划在未来几年内进一步扩大这一规模。此外，亚马逊还与美国最大的核电站运营商联合能源公司（Constellation Energy）达成了直接供电协议，确保了稳定的电力供应。
这些举措表明，亚马逊正利用核能来应对人工智能等高耗电业务对电力的需求激增。核能因其全天候、基荷发电和清洁的特性，被视为一种适合数据中心使用的清洁能源。同时，这种模式也提高了数据中心建设的速度并减少了输配电过程中的费用。
全球科技巨头在核电领域的合作情况显示，核能正逐渐成为重要的能源选择，尤其是在满足日益增长的AI和数据中心的能源需求方面。而闻到味儿的金融机构自然不会放弃这样的大好机会，据统计，全球14家最大的银行和金融机构承诺加大对核能的支持，以促进该行业的发展，这些机构包括美国银行、巴克莱银行、花旗、摩根士丹利和高盛等，它们支持联合国气候变化大会的目标，即到2025年将世界核能产能提高两倍。
03
陷进电力困境的AI
“下一个短缺的将是电力。”——不久前，围绕人工智能（AI）发展，特斯拉首席执行官马斯克发出这样的预警。他表示，人工智能计算的约束条件是可预测的，“我在一年多前就预测过芯片短缺，下一个短缺的将是电力。我认为明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”同时，OpenAI首席执行官山姆·奥特曼也表示，人工智能将消耗比人们预期更多的电力，未来的发展需要能源突破。
在人工智能飞速发展的背后，能源消耗问题也日益凸显，成为业内关注的焦点。甚至有人提出，“AI的尽头是算力，而算力的尽头是电力”。看似一句调侃却在数据面前让人心惊：根据公开的数据，谷歌、亚马逊(云部门)、mate和微软四家科技巨头，一年需要消耗90太瓦时，相当于哥伦比亚整个国家的用电量。预计到了2026年，全球光是人工智能加挖矿每年就会消耗800太瓦时的用电，基本都快赶上印度全年发电量的一半。
危险的是AI电力需求激增的同时，全球电力供给并没有响应变化。
随着AI技术的普及和应用范围的扩大，对能源资源的需求也将大幅增加。这可能导致能源价格的上涨和能源供应的不稳定，进而影响全球经济的发展和稳定。
根据最近的研究，人工智能（AI）的迅速发展对计算需求产生了前所未有的增长，预计将使全球数据中心（DC）的年增长率从7.2%增加到11.3%。这种增长对传统电网构成了挑战，因为它们可能无法满足AI激增的需求。
相较于用电需求的持续增长，很多国家和地区的发电量却处于滞涨状态。
过去 20 年美国的年发电量平均增长不到0.5%，即便是美国这样的发达国家，面对AI的持续发展和更迭，也会面临能耗压力。作为AI产业发展的领头羊，美国已经感受到了AI需求对电网的挤压。
技术创业者、前谷歌工程师凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透露，训练GPT-6的微软工程师们正忙着把分布在不同地区的GPU连接起来，这是一件很困难的事情，但他们别无选择，因为如果把10万块英伟达H100芯片集中放在一个区域，会导致电网崩溃。
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率先受益的小型模块化反应堆
在这场科技巨头轰轰烈烈的“囤电”运动中，小型模块化反应堆成为第一批受益者。
小型模块化反应堆（SMR）是一种先进的核反应堆技术，其特点在于功率容量相对较小，通常每台装机容量不超过300兆瓦，约为传统大型核动力反应堆的三分之一。这种设计使得SMR可以在工厂内预制并运输到现场进行组装，从而缩短了建设周期，并且可以灵活部署于各种应用场景中，如偏远地区或工业应用。
SMR的设计优势包括更高的安全性、更低的成本和更好的电网兼容性。例如，NuScale设计的SMR可以通过卡车运输，每个模块产生77 MWe，最多可容纳12个模块以达到接近1GW的标称功率。
全球范围内，美国、加拿大、阿根廷、罗马尼亚等国都在探索SMR的部署建设，并计划在退役燃煤发电厂现场使用这些模块化反应堆，不过当前全球正在开发的小型堆技术超过80种，整个技术市场百花齐放的同时，必然存在技术路线之争。
目前，组六的小型模块化反应堆技术主要分为基于轻水堆的小型模块化反应堆、基于第四代反应堆技术的小型模块化反应堆，以及微型模块化反应堆（Mirco Modular Reactor, MMR）几个类别，而尽管SMR具有诸多潜在优势，但其发展仍面临一些挑战，如技术成熟度、经济性以及公众接受度等问题。然而，随着各国对能源转型的推进和对低碳解决方案的需求增加，SMR的发展前景被普遍看好，并被视为未来核电的重要发展方向之一.
中国在小型模块化反应堆技术上取得了显著进展。2024年，中核集团在海南昌江启动了全球首个陆上商用模块化小型核反应堆的建设。这个项目使用的是中核集团自主研发的玲龙一号（ACP100）技术，标志着中国在模块化小型堆技术上走在了世界前列。
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争夺电力的科技企业
相较收益的核电阵营，更多人好奇为何科技大佬们会持续大手笔地“囤电”，AI缺电已经到了让巨头不得不主动找电的阶段了吗？事情恐怕比想象还要糟糕。
佐治亚州作为美国经济增长的佼佼者，正面临一个新挑战。伴随众多高科技企业，特别是先进制造、云计算及人工智能领域的巨头如谷歌、微软纷纷落户，该州的经济活力显著增强。然而，这些新兴产业的扩张导致了巨大的能源需求，尤其是数据中心对电力的渴求急剧上升。企业急于确保稳定的电力供应以维持竞争力，却无形中加剧了与清洁能源目标的冲突。
佐治亚电力公司，作为该地区的电力供应商，预见到未来七年电力需求可能激增至原先预测的16倍，远超现有产能，特别是考虑到新近扩建的沃格特尔核电站新增能力仍难以满足需求。为应对供电紧张，公司提议采取一系列措施，包括增加电池储能、跨州购电及建设燃气涡轮机，但这引发了关于是否应更侧重可再生能源和能效管理的讨论。
佐治亚州之外，作为快速增长的数据中心枢纽，得克萨斯州和中大西洋地区等地的远期电价已经上涨，反映出未来电网的趋紧状况。Vistra Energy的天然气、煤炭和核电业务主要集中在上述地区。在5月的财报电话会议上，该公司表示，得克萨斯州北部地区2026年的全天候远期电价自去年11月以来已上涨约13%。
面对如此紧张的电力供应状况，众多科技企业将目光放到了购买核能身上。今年3月，亚马逊云服务(AWS)以6.5亿美元收购了位于宾夕法尼亚州Talen Energy旗下的Cumulus数据中心园区，该园区与萨斯奎哈纳核电站相连。作为交易的一部分，Talen Energy与亚马逊签署了为期十年的电力购买协议，将通过萨斯奎哈纳核电站为亚马逊供电。
不单单是核电，为了更好地应对AI所需电能，美国科技企业还加强了跨领域合作，推动能源与信息技术的深度融合。例如，通过智能电网技术，实现可再生能源的高效接入、传输和分配；利用大数据、云计算等技术，优化能源管理，提高能源利用效率。
当然，这一系列布局都是“为长远计”，对于当下缺电的情况，非常有趣的是全球科技巨头们盯上了数字货币矿商手里的电。
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数字矿商的意外之喜
无论是核电还是其他清洁能源，都有些“远水解不了近渴”的感觉，在多方找电的情况下，数字货币矿商手里的电就被科技巨头们盯上了。
数字货币挖矿，尤其是比特币等加密货币的挖掘，需要大量的电力支持。这些矿商通常会在电力资源丰富且成本较低的地区建立大型矿场，以确保挖矿活动的持续进行。因此，他们手中的电力资源相对充裕，且具有一定的灵活性。
前不久，美国比特币矿商Core Scientific宣布与英伟达“亲儿子”、云服务提供商CoreWeave达成一项为期12年的协议，为CoreWeave的GPU提供高达200兆瓦的电力托管服务。Core Scientific预计，该交易将在合同期内为公司带来35亿美元的收入。另外，CoreWeave提出以每股5.75美元收购Core Scientific。这是迄今为止全球最大规模的比特币托管交易。
然而，数字货币矿商与科技巨头之间的合作并非一帆风顺。一方面，数字货币挖矿活动本身存在一定的争议和风险，如能源消耗大、环境污染等，这使得一些科技巨头在合作时持谨慎态度。
另一方面，数字货币市场的波动性也增加了合作的不确定性。如果数字货币价格大幅下跌，矿商可能会减少挖矿活动，从而影响电力供应的稳定性。
