人工智能工具需要更多的数据中心，而数据中心消耗大量能源。核技术能否满足世界对能源的需求？

能源供应和需求（包括核电和其他低碳能源）将如何变化，很可能取决于唐纳德特朗普（Donald Trump），他是2024年美国总统大选的推定赢家。

在2020年上半年新冠肺炎疫情最严重时期，油价因需求不足而暴跌，但随着欧佩克+达成历史性减产协议以稳定产量，油价在下半年回升。

如今，油价约为每桶68美元（合90.14美元），远高于2020年4月西德克萨斯州中质原油（WTI）每桶37美元的水平，因此世界再次走向核能。

对核事故的记忆，如1957年英国的风规模大火、1979年美国的三里岛、1986年的切尔诺贝利和2011年被海啸淹没的福岛第一核电站，至今仍在回荡。

但日益增长的能源脱碳压力，加上俄罗斯对乌克兰发动的战争对能源安全的需要，迫使各国考虑替代能源来保持电灯的燃烧。

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过去核灾难带来的挥之不去的恐惧，使大多数政府不敢分裂原子，直到最近出现了一个永不知足的能源消费者——人工智能（AI）。

OpenAI首席执行官Sam Altman加入了Nvidia首席执行官Jensen Huang、谷歌总裁Ruth Porat等知名人士的行列，于9月在白宫提出他们的担忧：美国行业需要更多的能源——快。

阿尔特曼随后提交了一份 15 页的提案，要求美国政府在几个州建造几个 5 吉瓦 （GW） 的发电厂，每个发电厂的成本约为 1000 亿美元，供他自己的初创公司和处于人工智能前沿的其他公司使用。

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5GW大致相当于五个核反应堆，或足以供电近300万个家庭。

“从根本上说，今天在世界上，你到处都能看到的两种限制性的商品是智力——我们正试图用人工智能来解决——和能源，”阿尔特曼在接受采访时说。CNBC回到2021年。

多年来，阿尔特曼一直是核能的坚定支持者。2015 年，他是核能初创公司 Oklo 的主要投资者，该公司最近宣布，其目标是到 2027 年开发其第一个小型模块化核反应堆 （SMR）。

SMR是一种先进类型的核反应堆，其物理占地面积较小，可以建造得离电网更近。

世界核协会认为，它们的体积小、被动安全特性可能对电网较小、核能经验较少的国家有吸引力。

与平均规模约为1000兆瓦（MW）的传统核反应堆不同，SMR可以在工厂内建造，用卡车或火车分段交付，然后现场组装。

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阿尔特曼的同行也在采取类似的行动。

9月初，OpenAI最大的投资者微软达成协议，重启闲置的三里岛设施，仅为这家大型科技公司提供20年的核能。1979年，宾夕法尼亚州三里岛核电站反应堆部分熔毁，释放出放射性气体和碘，被称为“美国历史上最严重的核事故”。

尽管如此，事故没有造成人员伤亡。与此同时，谷歌在10月14日宣布，它已经同意从加州的Kairos电力公司购买总计500兆瓦的核能。

核能将由6至7个SMR产生，第一个将在2030年完工，其余将在2035年完工。

亚马逊也在10月16日宣布，已与美国公用事业公司Dominion Energy签署协议，探索在弗吉尼亚州现有的North Anna核电站开发一个5亿美元的SMR。即将推出的SMR可以为该地区带来至少300兆瓦的电力。

亚马逊还与总部位于华盛顿的公用事业公司Energy Northwest签署了协议，该公司将建造、拥有和运营可产生约 320MW 电力的SMR，并可选择扩大至 960MW。

这家科技巨头还向SMR反应堆和燃料开发商X-energy投资了数额不详的资金。X-energy的设计将被用于能源西北项目。

据亚马逊称，这笔投资包括建立制造能力，开发SMR设备，以支持使用X-energy技术的超过 5GW 的新核能项目。

亚马逊网络服务公司执行官马特·加曼（Matt Garman）表示:“核能是一种安全的无碳能源，可以帮助我们为运营提供动力，满足客户不断增长的需求，同时帮助我们朝着到2040年实现全业务零碳排放的承诺迈进。解决气候变化的最快方法之一就是将我们的社会转变为无碳能源。而核能既是无碳能源又是可扩展能源。”

人为需求

科技巨头进行这些投资不仅仅是出于对未来增长的预期；如今，日常的互联网用户已经在推动能源需求的增长。根据非营利组织电力研究所（EPRI）的数据，单个ChatGPT请求使用的能源是传统或非人工智能谷歌搜索的10倍。

美国能源部（Department of Energy）的数据显示，数据中心的扩张和其他因素预计将在未来十年内推动电力需求增长15%至20%。美国能源部亚洲事务办公室（Office of Asian Affairs）国际关系专家塞莱斯特马歇尔（Celeste Marshall）表示:“这种转变，特别是数据中心的转变，正在导致需求增长，而这在几年前是不一定会看到的，这无疑会导致我们对事情的看法发生转变。”

根据EPRI的高端预测，到2030年，数据中心每年可能消耗高达9.1%的美国发电量，高于2023年的4%。

其他一些研究发布了更极端的预测。能源研究公司Wood Mackenzie最近发布的一份报告称，随着电力需求自上世纪90年代以来首次激增，美国公用事业将面临“重大”挑战。得益于数据中心的发展、能源密集型制造业以及运输和供暖日益电气化，到2029年，美国一些地区的电力需求将增长15%。

发布于十月17日，G里德克:美国电力行业面临的需求困境报告称，到2029年，美国电力需求将增长4%至15%，具体取决于地区。

如今的生态系统参与者还没有准备好面对电力需求不断增长的环境。伍德麦肯齐电力和可再生能源副董事长克里斯塞普尔（Chris Seiple）表示:“在多数行业，每年2%到3%的需求增长是容易管理和欢迎的。然而，在电力行业，新的基础设施规划需要5到10年时间，而该行业现在才开始为增长进行规划。”


与微软的一项协议允许宾夕法尼亚州关闭的三里岛核电站重新开放。

融合解决方案

美国科学技术研究机构（A*Star）材料研究与工程研究所（IMRE）的兼职教授迈克尔菲利普肖特（Michael Philip Short）表示，三里岛、切尔诺贝利和福岛等重大核事故都涉及上世纪60年代至80年代的“老技术”。他说:“这些都是不同设计的轻水反应堆，但在所有情况下，这些东西实际上是从一开始就被烘烤出来的。”

他补充说，如今的新型反应堆“从本质上来说更安全”。例如，这些新设计的反应堆可以采用熔盐或液态金属，它们在更高的温度下沸腾。

核能生产的物理过程也在不断演变。如今，存在两个过程——核裂变和核聚变。核裂变把重元素（原子质量数较高）分裂成碎片，而核聚变把两个轻元素（原子量数较低）结合在一起，形成更重的元素。

根据国际能源机构（IEA）的说法，核裂变电站的缺点是产生不稳定的核，其中一些核有数百万年的放射性，但它是目前世界上用于核能生产的唯一物理过程。

另一方面，核聚变不会产生任何长寿命的放射性核废料。但由于科学和资金的限制，世界尚未建立商业规模的聚变电站。

在2024年新加坡国际能源周（SIEW）上，肖特在小组讨论中表示:“核聚变电站的安全性是如此之高，如果出了什么问题，它就会停止运行。它不会继续产生大量腐烂的（放射性废物）并且废物的数量要低得多。当然，它的资本成本略高一些，但就更低的不确定性而言，这是值得的。”

一家美国初创公司可以实现这个白日梦。2021 年 11 月，OpenAI 的阿尔特曼是美国核聚变初创公司 Helion Energy 的 E 轮融资的主要投资者，据报道，他贡献了 5 亿美元融资中的 3.75 亿美元。

2023年5月，在微软签署了购买其聚变反应堆发电的电力购买协议之后，Helion Energy宣布了“世界上第一个聚变能源购买协议”。赫利昂能源预计其工厂将在2028年上线，目标发电量为50兆瓦或更大，经过一年的升级期。

一种彭博社然而，7月份的一篇报道却让Helion Energy大失所望，称这家初创企业对自己的进展守口如瓶，甚至连员工都对微软的收购感到惊讶。

亚洲核能

新加坡可能对核能采取了“观望”态度，但邻国越南10月21日将核能和氢能纳入国家电力发展计划，成为头条新闻。

越南工业和贸易部长阮洪坚宣布，该国正在拥抱更多的可再生能源，包括太阳能和风能。

据报道，越南已经与韩国、加拿大和俄罗斯讨论了SMR。越南的声明标志着这个东南亚国家改变了面貌。2009年，越南批准了首两座核电站的开发计划，但7年后由于日本福岛核事故而搁置。


东南亚对核能并不陌生。东盟10个成员国中，有一半国家正在研究核能进入其能源网的可行性，或者已经有建造新反应堆的计划。

事实上，印度尼西亚的第一个实验性核反应堆，Triga Mark II，于1965年2月在万隆市启用。Triga是美国通用原子公司为研究和测试而设计的一类核反应堆。

但是，东南亚最接近建立一座完整的核电站的是位于马尼拉以西约70公里的巴丹核电站（BNPP）。尽管建造成本高达23亿美元，但由于10年的腐败、不断上升的建设成本、1979年的三里岛事故、1986年的切尔诺贝利灾难以及一场激烈的政治革命，BNPP从未启动过。

因此，虽然东南亚有试运行和建造核电站的经验，但从未为其提供燃料或运行，新加坡智库战略能源与资源中心（Centre for Strategic Energy and Resources）创始联席主席维克多？年（Victor Nian）表示，“我们没有运行核电站的具体经验。”

亚洲的核能主要局限于印度、中国和日本。据世界核协会统计，中国现有56座可运行的核反应堆，装机容量约为54，362兆瓦；31座在建核反应堆约为33，353兆瓦。中国有两家核能上市供应商:在香港上市的中国核能科技集团公司（China Nuclear Energy Technology Corp）和在StockConnect上A股上市的中国核工业集团公司（China National Nuclear Power Corp）。

与此同时，印度有23座可运行的反应堆，装机容量约为7，425兆瓦；还有7座在建反应堆，容量约为5，398兆瓦。印度上市的电力公司包括国家水力发电公司（National Hydroelectric Power Corp），该公司已扩张到太阳能、风能、地热和潮汐能发电领域。东方绿色电力公司（Orient Green Power Company）生产风能，印度核电公司（Nuclear Power Corporation of India）生产核能。作为一个未上市的邦政府实体，后者由快速发展的印度债券市场融资。

根据国际能源署的数据，2022年，核能仅占亚洲能源结构的3%左右。2024年东南亚能源展望在10月22日发布的报告中承认，尽管核电“在东南亚能源结构中所占比例并不大”，但印度尼西亚和越南在未来几十年可能会引领该地区的发展。

国际能源机构在其展望中提出了两项预测:陈述政策情景（步骤），该情景指明了能源部门在当今政策基础上的前进方向；以及宣布承诺情景（APS），该情境假定各国政府制定的所有国家能源和气候目标，包括长期净零目标，都得到充分和及时的实现。


国际能源署预测，在上述两种情况下，核能将在2035年左右成为电力结构的一部分，但其贡献仍将相对较小，2050年在“步骤”和“APS”中分别约占1%和2%。

在 SIEW 2024会议上，阮先生表示，他“现实”地认为，在2030年之前，东南亚地区不会再有新的核电站。他说:“东南亚将经历一段长期的旅程，我们会真正关注与西方不同的地方、其他国家做得最好的地方、从事故中吸取的教训以及成功案例，然后我们会思考需要做些什么。”

10月24日，在新加坡能源研究所举行的核能智库圆桌会议上，从左到右依次为：战略能源与资源中心的Victor Nian、A*star的Michael Philip Short、香港中华电力有限公司的Thomas Lui、美国能源部的Celeste Marshall、现代工程与建筑公司的Jin Young Lee以及海峡时报的主持人Audrey Tan

新加坡核电站？

但新加坡相信，到本世纪中叶，它可以在核能方面取得进展。能源市场管理局（EMA）在2022年委托的一份报告得出结论，到2050年，核能可以满足新加坡10%的能源需求。

今年7月，新加坡与美国签署了一项具有里程碑意义的协议，研究核技术如何支持气候和能源需求。该协议被称为“123协议”，允许两国之间转让核材料、设备和信息。

新加坡尚未做出任何关于在该国部署核能的官方决定。然而，EMA执行官Puah Kok Keong在接受采访时说CNA 这个城邦国家已经考虑使用核能“一段时间了”。

潘伟雄在 SIEW 2024 期间表示，政府大约十年前完成了一项关于核能的可行性研究，当时得出的结论是，由于空间限制，传统核反应堆的规模不适合新加坡。

但是专家们现在正在研究SMRs，他们被吹捧为更可靠，安全隔离区更小，新加坡将“非常密切地关注”，Puah说。

A*Star的肖特说，建造SMR有望实现“更快的转机。当你习惯于建造一台SMR，并解决制造过程中的所有难题时，它就会变得容易得多，成本也低得多。”

人们和牲畜通常被禁止进入和居住在传统裂变核电站周围30公里的区域，但肖特补充说，有了SMR，这个禁区可能会“大幅缩小”。“如果你想象一下核聚变，在新加坡至少有一个核反应堆，你可以在一个可能受影响的区域不包括任何人，当地能源消耗很大，炼油厂和数据中心可能远离人口中心的地方这样做。”

然而，在SMR技术和安全性得到证明之前，开发商仍对它们的可行性持怀疑态度。中电香港（CLP Power Hong Kong）脱碳建筑事务副总监Thomas Lui表示，他“很难想象”在香港建造一座核电站，“不管它是一座传统的大型核电站，还是SMR”。

在香港交易所上市的中电控股公司（CLP Holdings）是香港最大的电力供应商，土地面积相似的香港可以为新加坡提供一些关于核能可行性的经验教训。

尽管香港境内没有核电站，但吕说，一个“更现实的期望”是增加从邻近的中国广东进口的核电。

中电控股公司的全资附属公司拥有广东大亚湾核电站25%的股份。大亚湾电站于1994年投产，是中国大陆第一座商用核电站，其1968兆瓦的装机容量约80%供应香港。

中电执行官蒋介石（Chiang Tung Keung）今年8月表示，由于核能的可靠性，核能在香港电力行业脱碳方面将发挥最大作用。该公司计划从中国内地进口更多可再生能源，以帮助香港实现到2035年60%至70%的电力无碳化的目标。

“我们需要考虑该地区的资源可用性，以制定我们的脱碳计划，”Lui 在 SIEW 2024 上说。“这就是为什么 SMR 可能不是我们公司在该地区的选择;而是关于对当地环境的考虑。


权力投资

离家更近，凯佩尔和Sembcorp工业U96在简报中越来越多地提到数据中心。但这些只是没有M&E基础设施和电力供应的盒子。

Sembcorp是实实在在的交易，它通过燃气和可再生能源供应新加坡数据中心33%的能源需求，假设总数据中心容量为1.4GW。根据Sembcorp截至6月30日的财报，其在新加坡燃气容量的75%以上是与数据中心和高科技制造客户签约的。

凯佩尔的管理层在被问及其雄心勃勃的1.2GW数据中心建设所需的电源时，听起来有些矛盾。

Connectivity和M1的首席执行官曼乔特·辛格·曼（Manjot Singh Mann）表示：“我们也在考虑马来西亚、印度、日本和印度尼西亚的AI校园。因此，平衡的500兆瓦来自哪里。所有这些都是电源，我们只会寻找有电源的机会。但我们也与我们的基础设施部门密切合作，以确保如果我们有电网电源，我们如何逐步使其绿色？”

毫无疑问，这两家上市实体都渴望提供电力，以推动新加坡成为人工智能和量子计算中心的雄心壮志。但是，这个宏伟的抱负将需要一个比该国今天拥有的电力大得多的电源。

新加坡已经开始为核动力的未来做准备。2019年，总部位于新加坡的投资者淡马锡牵头对温哥华通用聚变进行了6500万美元的E轮融资。通用聚变正在开发核聚变演示，并计划在2030年代将商业聚变能源引入电网。

私营部门也尝试了核能。总部位于新加坡的清洁技术投资者 TRIREC 与比尔·盖茨的突破性能源风险投资公司一起，于 2023 年初投资了总部位于美国的核聚变设计公司 Type One Energy 的 2900 万美元种子扩展轮。Type One Energy 与田纳西州政府签署了一项协议，到 2028 年在一家退役的燃煤电厂的场地上建造一个原型反应堆——这与 Helion Energy 的雄心勃勃的最后期限相呼应。

与此同时，南洋理工大学在2023年宣布与法国的替代能源和原子能委员会建立一个新的核聚变研究中心，命名为新加坡与法国的核聚变能源联盟。

新加坡国立大学（NUS）3月宣布，将兴建一座新的研究大楼，将容纳约100名核研究人员，进一步推进该大学十年前启动的“新加坡核研究与安全倡议”（SNRSI）的工作。