在当今数字化浪潮下,科技行业正以前所未有的速度蓬勃发展,而大模型开发则是这股浪潮中的核心驱动力。从智能语音助手到图像生成软件,从精准医疗诊断到复杂金融风险预测,大模型的应用场景如繁星般广泛,正逐步渗透并重塑着我们生活的方方面面。
随着大模型的广泛应用,背后隐藏的巨大能源消耗问题也逐渐浮出水面。以训练大模型为例,早在 2018 年,OpenAI 就发现训练大模型所需的计算量每三到四个月就会翻一番,这种呈指数级增长的计算需求直接转化为对电力的贪婪索取。据估算,训练像 GPT-3 这样的大型语言模型,用电量接近 1300 兆瓦时,大约相当于 130 个美国家庭一年的用电量之和,而更为先进的 GPT-4 模型,其训练用电量更是增加 50 倍以上。
在大模型生成内容阶段,能耗同样惊人。美国电力研究所的数据显示,基于 ChatGPT 的 AI 搜索的用电量几乎是传统谷歌搜索的 10 倍,且 ChatGPT 每天要响应约 2 亿个请求。生成一张人工智能图像所消耗的能量,基本等同于给一部智能手机充满电,与大模型进行几十个问题的对话,耗水量可达半公升。谷歌位于俄勒冈州达尔斯的数据中心,其消耗的水量占该镇供水的 29%,足见大模型对能源和资源的消耗程度。
面对如此巨大的能源需求,传统能源供应模式显得捉襟见肘。太阳能、风能等可再生能源受自然条件限制,稳定性欠佳,难以满足大模型数据中心全天候不间断的运行需求;而化石燃料能源不仅面临日益枯竭的危机,还因其碳排放问题与全球可持续发展目标背道而驰。
与此同时,科技巨头们还肩负着沉重的减排压力。近年来,谷歌、微软、亚马逊等公司纷纷制定了雄心勃勃的气候目标,如谷歌计划到 2030 年实现 “净零排放”,微软致力于 2030 年达到 “负碳排放” 及 “零废” 目标,亚马逊也提出要在 2040 年实现 “净零排放”。但现实却给了他们沉重一击,随着 AI 应用的深入拓展,这些公司的温室气体排放量不降反升,与既定目标渐行渐远。
在此背景下,核电作为一种零排放的无碳电力来源,具备全天候稳定运行的特性,成为科技巨头们眼中破解能源困局的希望之光,一场向核电领域进军的转型大幕就此悄然拉开。
微软宣布计划重振美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站。回首 45 年前,三里岛核电站因部分反应堆熔毁事故,成为美国核电史上挥之不去的阴霾,近 200 万人暴露在辐射风险之下,民众对核电的恐惧与质疑达到顶峰,也使得美国核电发展一度陷入停滞。
然而,时过境迁,如今微软携手美国联合能源公司(Constellation Energy),试图让这座沉寂许久的核电站重焕生机。根据双方达成的一项为期 20 年的合作协议,微软将独家购买该核电站 100% 的电力,这一购买规模堪称 “核电站运营商有史以来签署的最大电力购买协议”,换算后,这些电力足以点亮 80 万户家庭的灯火,为当地提供稳定且强劲的能源支持。
联合能源公司表示,预计三里岛核电站的第一单元反应堆将于 2028 年在获得核管理委员会批准后恢复运行,并且公司还计划申请将该核电站的运营时间至少延长至 2054 年,让其持续为微软等客户提供清洁电能。公司 CEO 乔・多明格斯满怀信心地向投资者宣称:“这一决定是核电作为清洁可靠能源重生的最有力象征。”
不过,三里岛核电站重启面临着严苛的监管审查,核管理委员会需对其安全性、可靠性进行全面且细致的评估,从反应堆的技术参数到安全防护设施,任何细节都不容有失;同时,当地社区民众对核电的抵触情绪依然存在,毕竟曾经的核事故伤痛记忆犹存,微软需要投入大量精力进行社区沟通与安抚工作,以消除民众的担忧,赢得信任票。
谷歌在微软宣布核电计划后不久,于 10 月迅速跟进,宣布与核能领域的新秀 ——Kairos Power 携手,共同开辟一条全新的能源供应之路。双方签署的协议计划建造 7 座小型模块化反应堆(SMR),为谷歌庞大的数据中心网络提供源源不断的清洁电力。
Kairos Power 虽成立于 2016 年,却已在核能创新领域崭露头角,得到了美国能源部的鼎力支持,还入选 2024 年《麻省理工科技评论》“值得关注的 15 家气候技术公司” 榜单。这家公司的王牌在于其正在研发的新型核反应堆冷却技术,创新性地采用氟化锂和氟化铍的熔融盐取代传统的水冷却系统。这种前沿技术不仅有望大幅提升反应堆的运行效率,使能源产出更高效,还能显著增强安全性,降低核事故风险,同时减少核废料的产生,减轻核废料处理的环境压力。
依据协议,Kairos Power 将为谷歌量身打造约 500 兆瓦的无碳电力,这些采用先进技术的新型核电站预计在 2030 年左右正式投入运营,届时将如同动力强劲的心脏,为谷歌的数据中心注入清洁、稳定的能源血液,保障数据的持续处理与运算。
小型模块化反应堆作为核能行业的新兴概念,近年来备受关注。其相较于传统大型核电站,优势显著。一方面,规模精巧,前期投资成本更低,降低了企业的入场门槛;另一方面,建设速度犹如闪电,模块化设计允许反应堆部件在工厂预制,如同组装精密积木一般运输到现场快速组装,能大幅缩短建设周期,更快满足能源需求。而且,这种小型化、模块化的设计使其能够灵活适应不同地区的能源需求差异以及复杂多样的地理位置条件,无论是繁华都市还是偏远山区,都能找到用武之地。
亚马逊作为全球云计算的领军者,亚马逊在 2024 年的核电布局上更是多管齐下,展现出其对未来能源供应的深谋远虑。
年初 3 月,亚马逊的云计算子公司 —— 亚马逊网络服务公司(AWS)便率先出击,与能源公司 Talen Energy 达成一项双赢协议。Talen Energy 以 6.5 亿美元的价格将一个拥有 960 兆瓦电力的数据中心园区出售给 AWS,这不仅扩充了亚马逊的数据中心版图,还为后续能源协同运作奠定基础。同时,AWS 还与 Talen Energy 位于宾夕法尼亚州塞勒姆镇的核电站牵线搭桥,确保能直接购买核电,为旗下众多业务提供清洁、稳定的能源支撑,满足云计算业务对电力的海量需求。
金秋 10 月,亚马逊再次加码核电领域,宣布将向核电领域投资超过 5 亿美元,开启一系列新动作。一方面,AWS 与美国弗吉尼亚州 Dominion Energy 达成战略合作,双方将齐心协力在 Dominion 的北安娜核电站附近开发小型模块化反应堆。这一区域能源需求增长迅猛,每年电力需求涨幅超 5%,预计未来 15 年将翻番,小型模块化反应堆的入驻有望及时填补能源缺口,为当地发展注入新动力。
另一方面,亚马逊参与核反应堆和燃料技术公司 X - energy Reactor 一轮 5 亿美元融资,与这家行业新贵并肩作战。双方雄心勃勃地计划到 2039 年,在美国上线装机容量超过 5 千兆瓦的新发电项目,这一规模空前的部署计划若顺利实现,将足以满足 400 万户家庭的用电需求,为美国能源结构优化带来深远影响。
Meta在 12 月也按捺不住,正式加入核电角逐行列。Meta 计划投资 100 亿美元在美国路易斯安那州建设全球最大的 AI 数据中心,这一数据中心宛如一头 “电力巨兽”,对能源的渴求极为强烈。为满足其海量的电力需求,Meta 发布 “征求建议书”(RFP),计划在 2030 年代初新增 1 - 4 吉瓦的核能发电能力,相当于 1 - 4 座大型商用核反应堆的发电量,足以满足数百万家庭的用电需求,并向全球核能开发商广发 “英雄帖”,寻求合作。
Meta 表示,在这场能源变革之旅中,无论是传统大型反应堆,还是新兴的小型模块化设计,都在其考虑范围之内。公司希望找到能够全程参与项目的合作伙伴,从项目选址、许可申请的前期筹备,到设计、建设的中期攻坚,再到运营维护的后期保障,每一个环节都需要专业且可靠的支持。
然而,在路易斯安那州的项目推进过程中,当地一种名为 “锈斑大黄蜂” 的稀有蜜蜂成为了意想不到的 “拦路虎”。由于该蜜蜂被列为濒危物种,其栖息地受到严格保护,而 Meta 计划建设数据中心的选址恰好与之冲突。为保护生物多样性,项目进度被迫延迟,Meta 不得不重新评估选址,与环保组织、政府部门展开多轮艰苦谈判,力求在能源发展与生态保护之间找到微妙平衡。
微软、谷歌、亚马逊、Meta 四大科技巨头在 2024 年纷纷投身核电领域,大模型开发对能源的饕餮胃口,传统能源供应的捉襟见肘,以及企业沉重的减排压力,共同促使核电成为破局关键。
这一场科技巨头与核电的深度联姻,不仅是企业自身求生存、谋发展的关键落子,更是为全球能源转型、科技进步点燃希望之火。它预示着一个全新的能源时代正加速到来,科技与清洁能源将携手共进,为人类创造更加绿色、智能的未来。