資料中心電力荒 重啟核電敏感耗時

賓州三哩島核電廠一座關閉五年的反應爐將重啟運轉，為微軟的人工智慧 (AI) 資料中心提供電力。這是科技業對核能，從空談轉變為行動的最新進展。

隨著美國想在AI開發競賽中爭奪霸主，科技公司正在大舉建造資料中心，這對美國的經濟競爭力和國家安全至關重要，而要同時滿足資料中心所需的大量電力，以及減碳目標，核電將是解決問題的關鍵。

光是去年，資料中心的千兆瓦電量需求，就為美國電網增加了相當於兩個紐約市的用電量，也等於美國一座核反應器的平均容量；而由於AI的影響，到2030年，發電業的碳足跡預計將增加兩倍。

同時，由於燃煤電廠退役，加上國內製造業擴張和汽車電氣化帶來的需求不斷攀升，電力供應日益短缺，美國能源資訊署(EIA)分析，從2022年底到2030年，美國發電量可能會成長約2.4%至2.7%。而資料中心的耗電量預期到2030年時會增加一倍以上，消耗全美電力的9%左右。

在微軟簽署三哩島電力協議之前，科技公司與核電廠營運商之間就已簽署一些此類「用戶端」交易。同時，這些公司也認真投入開發由小型模組化核反應器(SMR)驅動的資料中心園區。這種趨勢也正在催生一個由第三方業者和產品組成的新興生態系統，以滿足大型科技公司對核能日益增加的需求。

被稱為微反應爐的SMR，輸出功率範圍從不到1兆瓦到300兆瓦，其規模與傳統公用事業的核電廠反應爐相較，更接近海軍艦艇上的核子反應器。這種小型核反應器備受科技業的喜愛，認為是解決資料中心產業電力困境的靈丹妙藥，包括甲骨文、谷歌、AWS和微軟以及OpenAI等大型科技公司都在全力投資這種小型模組化反應器。

但對核電廠業者而言，讓老化且無利可圖的核電廠在大型科技公司的AI軍備競賽中重現生機，向資料中心用戶出售電力，則是近幾個月來的最新一門生意。

今年3月，塔倫能源(Talen Energy)打開大門，宣布將賓州另一座核電廠附近的數百英畝土地出售給亞馬遜雲端服務(AWS)，這家雲端巨頭計畫在當地建造多達15座資料中心。這筆價值6.5億美元的土地交易附帶一份長期合約：AWS將直接從此核電廠購買高達960兆瓦的所有電力。這個交易在核能營運商和資料中心業者間開創先河。

由於新一代發電建設落後，美國電力供需正在趨緊。能源部開始尋求擴大老舊核電廠和化石燃料電廠的核能產量，以滿足不斷增加、大部分來自資料中心的電力需求。美國能源部近日發布的報告指出，美國各地有186個正在運作或最近退役的煤電廠和核電廠，這些電廠適合使用新核反應器重新供電。報告指出，這些發電廠可為美國電網增加多達95吉瓦的發電容量。

然而，重新啟用像是三哩島這種已關閉或瀕臨退役的設備，將遇到修復成本高昂且耗時的問題：首先，在俄羅斯2022年全面入侵烏克蘭後，華盛頓對濃縮鈾實施了限制；其次，無論是重啟或新建，都需取得美國核能管理委員會(NRC)發出的許可證，目前申請案已大排長龍，審查時程曠日費時；再者，核電廠是高耗水資源的設施，地表水和地下水的申請將遭到嚴格審查，以評估其永續性以及對環境的不利影響。

重啟三哩島核反應器會如此引人矚目，是因為三哩島另一座反應爐在1979年部分熔毀，釀成美國史上最嚴重的核災難。因此在重啟封存或延役老舊核電廠時，都需要地方社區參與，以確保能夠獲得社會接受。

此外，科技公司希望將資料中心與核電廠直接聯接，爭取清潔能源直接為AI提供動力之際，也引發電網經營者的抵制，因為直接由核電廠輸送電力供資料中心使用，就意味著降低了電網中消費者所能使用的電量，從而推高民生電費。

美國需要更深入思考平衡資料中心與所有消費者的電力需求。在發展AI的道路上，高耗能是必要之惡；從本質上講，超大規模企業和數據中心可以消化所有電廠電力，但這可能會造成消費者無法獲得足夠民生電力。在調整電力產業政策之際，如何在資料中心業者、電網經營商、電力公司和消費者之間達成「平衡」，是最重要的考慮因素，而且最好從現在就開始縝密規畫。