核电升级提速,Constellation拟增容近1吉瓦
AI用电需求上升推动美国核电行业重启电站扩容,Constellation计划投入超43亿美元升级11座反应堆新增近1吉瓦容量,美国能源部也向Vistra提供42亿美元贷款,Google、Meta等科技公司通过长期购电协议参与,核电升级成为数据中心获取清洁电力的重要路径。
驱动中国10月17日消息,在人工智能带动用电需求快速上升的背景下,美国核电行业正试图通过设备改造和运行优化,从现有核电站中释放更多清洁电力。据《科技评论》报道,美国最大核电运营商Constellation已宣布计划,为六座核电站的11座现役反应堆新增近1吉瓦容量;美国能源部也向另一家运营商Vistra提供42亿美元贷款,支持此前公布的三座电站升级项目。
这类在现有核电站上提高出力的工程,业内通常称为“电力升级”(power uprate)。美国运营商自20世纪70年代就开始实施类似改造,但在电力需求增长放缓、廉价天然气挤压核电收益的时期,这类项目并不常见。部分核电站因经济性不佳而关停,继续投入资金增产也缺乏动力。数据显示,2001年至2010年间,美国核管理委员会(NRC)批准了80多项电力升级;2011年至2020年间,这一数量降至33项。随着AI训练和数据中心负载推高用电需求,行业风向正在改变,帕利塞兹(Palisades)和三里岛(Three Mile Island)等已关停核电站正争取重启,现役电站也重新考虑扩容。
电力升级的幅度取决于改造深度。较小升级可能只涉及调整仪表设定值或重新计算运行参数;更重大的改造则可能将反应堆功率提升最多20%,但需要更换关键设备。通常情况下,升级会使用富集度更高的燃料,或装入更多新燃料,以产生更多蒸汽,驱动汽轮机发电。为承受额外能量,主汽轮机以及泵、电机、发电机、变压器等设备也需要同步升级。美国最近一次获批的大型升级发生在阿拉巴马州布朗斯费里(Browns Ferry)核电站,该项目投入4.75亿美元,在2018年至2019年间使该电站容量提升14%。
Constellation近日宣布的新计划是近期最受关注的核电扩容动作之一。该公司拟投入超过43亿美元,对11座反应堆进行升级,新增电力预计可满足约70万美国家庭的用电需求。推动这一轮投资的重要力量来自科技巨头。Google已同意从相关核电站购电,双方签订的20年长期协议被视为项目得以落地的重要因素。Constellation首席执行官Joe Dominguez在接受《纽约时报》采访时称,这些项目资本密集、劳动力密集,需要不同于当前市场交易水平的价格。
Vistra方面同样获得政策与资金推动。10月5日,美国能源部向Vistra提供42亿美元贷款,用于此前宣布的三座核电站升级。近日,美国能源部还披露,将投入超过40亿美元,支持Vistra位于宾夕法尼亚州和俄亥俄州核电站的升级改造。这些项目预计新增433兆瓦容量,Meta已经签署长期购电协议,将从相关电站购买电力。
从成本看,核电升级并非最便宜的扩容方式。以单位千瓦造价衡量,Constellation项目低于新建核反应堆,但仍高于新建公用事业规模太阳能电站配储能,或新建联合循环天然气电站。即便如此,电力升级仍受到市场追捧。目前,美国核电机组总容量约为98吉瓦;不同机构对可升级潜力判断不一,业内普遍认为还有3至8吉瓦的增量空间。值得注意的是,相当一部分潜在升级已经被项目申请占据,NRC预计到2032年前,已有申请将为反应堆新增2.4吉瓦容量。
对数据中心而言,核电升级的意义在于“快”和“清洁”。新建核电站周期长,而改造现役机组可在较短时间内释放更多电力,同时不直接增加碳排放。但这一路径也受制于设备供应、审批流程、燃料策略和电网承载能力。随着AI负载持续抬升,核电扩容正从单一电厂改造,演变为科技公司与能源企业之间围绕长期购电、资本投入和电网资源展开的新合作。