(來(lái)源:36氪)
一(yī / yì /yí)座45年前曾發生核洩漏的(de)核電站将被重啓,原因是(shì)AI太費電了(le/liǎo)。
1979年,位于(yú)美國(guó)賓夕法尼亞州哈裏斯堡附近的(de)三哩島核電站2号機組,發生部分堆芯熔毀的(de)重大(dà)事故,導緻放射性物質釋放。
這(zhè)起事故的(de)清理工作一(yī / yì /yí)直持續到(dào)1993年,而(ér)位于(yú)三哩島核電站2号反應堆旁的(de)1号反應堆,直到(dào)1985年才恢複運營。但在(zài)更加廉價的(de)天然氣,以(yǐ)及風能、太陽能的(de)影響下,1号反應堆也(yě)在(zài)2019年被宣布*關閉。
不(bù)過現在(zài),三哩島核電站要(yào / yāo)以(yǐ)“克蘭清潔能源中心”的(de)新名字複活了(le/liǎo)。
微軟9月時(shí)宣布,與美國(guó)星座能源公司簽署了(le/liǎo)史上(shàng)*的(de)購電協議,将在(zài)未來(lái)20年内購買三哩島核電站生産的(de)100%電力,爲(wéi / wèi)的(de)是(shì)支持微軟的(de)AI數據中心和(hé / huò)雲服務運轉。
據《華爾街日報》統計數據,眼下,大(dà)力投入AI的(de)科技巨頭們都在(zài)與核電站所有者進行合作談判,涉及全美約三分之(zhī)一(yī / yì /yí)的(de)核電站。
10月上(shàng)旬,谷歌表示已經與Kairos Power簽署協議,計劃購入拟建的(de)6-7個(gè)小型模塊化核反應堆的(de)電力,總容量達500兆瓦時(shí);今年3月,亞馬遜以(yǐ)6.5億美元價格買下了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)座核電驅動的(de)數據中心;甲骨文也(yě)宣布,正在(zài)設計一(yī / yì /yí)個(gè)由3個(gè)小型模塊化核反應堆供電的(de)數據中心。
圖:美國(guó)科技巨頭加速布局核能 圖源:東吳證券
傳導至二級市場,核能股近期應聲上(shàng)漲。其中,瑞緻達公司(Vistra)成爲(wéi / wèi)标普500指數今年以(yǐ)來(lái)表現*的(de)公司,股價漲幅達到(dào)303.53%。
01 爲(wéi / wèi)什麽是(shì)核電?
AI有多耗電?有報道(dào)指出(chū),在(zài)一(yī / yì /yí)次訓練過程中,僅僅是(shì)GPT-4的(de)GPU,就(jiù)會消耗2.4億度電。這(zhè)還沒有算上(shàng)芯片的(de)配套設施的(de)能耗,包括服務器和(hé / huò)冷卻設備。
用戶在(zài)使用ChatGPT時(shí),同樣需要(yào / yāo)消耗大(dà)量電力。《紐約客》雜志此前的(de)報道(dào)稱,據估算,ChatGPT每日的(de)耗電量或超過50萬千瓦時(shí),這(zhè)相當于(yú)美國(guó)家庭平均用電量的(de)1.7萬倍。
美銀美林在(zài)其研報中指出(chū),美國(guó)的(de)AI電力使用量預計将在(zài)2023年至2028年間以(yǐ)25%-33%的(de)年複合增長率增長,遠高于(yú)整體電力需求2.8%的(de)年複合增長率。
可以(yǐ)看出(chū),随着數據中心持續擴張,多建于(yú)上(shàng)世紀六七十年代的(de)美國(guó)電網基礎設施正承受着前所未有的(de)壓力——科技公司們漸漸發現,卡越買越多,但電卻不(bù)夠用了(le/liǎo)。
爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)争奪有限的(de)電網接入權限,一(yī / yì /yí)衆科技公司紛紛在(zài)俄亥俄、愛荷華等科技産業欠發達地(dì / de)區布局數據中心,以(yǐ)獲取穩定的(de)電力供應。
埃隆·馬斯克曾在(zài)今年3月預言,明年将沒有足夠的(de)電力來(lái)運行所有的(de)芯片。
因此,核電憑借其高效和(hé / huò)穩定的(de)特征,成爲(wéi / wèi)科技公司們保障自家電力供應的(de)重要(yào / yāo)方向。
美國(guó)能源信息管理局(EIA)的(de)數據顯示,核能的(de)容量系數爲(wéi / wèi)93.1%,也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō),其在(zài)93%以(yǐ)上(shàng)的(de)時(shí)間内以(yǐ)*功率運行。此外,核電站可以(yǐ)提供24/7的(de)基載電力,不(bù)受天氣、周期、區域和(hé / huò)季節等因素影響。
中金研報指出(chū),核電具備其他(tā)類型機組難以(yǐ)比拟的(de)能量密度優勢:1公斤鈾235核裂變釋放的(de)能量大(dà)約相當于(yú)2700噸标準煤或1700噸原油。
圖:不(bù)同類型電力利用小時(shí)數變化情況;圖源:中金研報
更重要(yào / yāo)的(de)是(shì),作爲(wéi / wèi)核電站的(de)重要(yào / yāo)原料,低成本的(de)鈾礦資源十分稀缺,這(zhè)進一(yī / yì /yí)步縮短了(le/liǎo)科技公司布局核電站的(de)*時(shí)間窗口。
華源證券研報指出(chū),天然鈾行業集中度較高,低成本鈾礦資源相對稀缺且主要(yào / yāo)來(lái)自于(yú)哈薩克斯坦。今年8月,世界*大(dà)鈾礦商——哈薩克斯坦原子(zǐ)能公司Kazatomprom大(dà)幅削減了(le/liǎo)其明年的(de)生産計劃。此外,哈薩克斯坦還計劃在(zài)2025年将鈾礦開采的(de)礦産開采稅逐步提高到(dào)9%,并從2026年開始提升到(dào)18%。
02 SMR是(shì)答案?
在(zài)科技公司追逐核電的(de)過程中,開發小型模塊化反應堆(SMR)受到(dào)市場更多關注,被認爲(wéi / wèi)是(shì)更加靈活和(hé / huò)貼近市場需求的(de)核電解決方案。
中信證券最新研報指出(chū),SMR容量一(yī / yì /yí)般爲(wéi / wèi)15MW至300MW,反應堆體積較小,靈活性更高,且相比傳統的(de)大(dà)型核電站,建設和(hé / huò)運維成本較低,更适合爲(wéi / wèi)數據中心供電。
亞馬遜的(de)投資動作是(shì)行業風向标。今年10月,亞馬遜和(hé / huò)谷歌達成具有裏程碑意義的(de)電力供應協議,推動在(zài)美國(guó)部署首批SMR。此外,由OpenAI CEO薩姆·奧爾特曼參與投資的(de)核電公司Oklo,則計劃在(zài)2030年前将數座SMR投入使用。
受此影響,SMR開發商們的(de)股價也(yě)随之(zhī)走高。過去三個(gè)月,NuScale和(hé / huò)Oklo的(de)股價分别上(shàng)漲了(le/liǎo)249%和(hé / huò)259%。
不(bù)過,被資本市場熱捧的(de)NuScale和(hé / huò)Oklo,業績卻與股價明顯背離。三季度财報顯示,NuScale銷售額同比下降93.2%至47.5萬美元,淨虧損高達4550萬美元;Oklo每股虧損爲(wéi / wèi)八美分,自年初以(yǐ)來(lái),Oklo的(de)運營虧損已經達到(dào)3740萬美元。
做空機構Kerrisdale Capital将Oklo形容爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)隻“故事型股票”:多年來(lái)沒有收入,沒有監管機構批準的(de)設計,其計劃中的(de)SMR也(yě)沒有經過驗證的(de)商業可行性。
Oklo此前表示,将會在(zài)2027年部署*反應堆,但事實上(shàng),這(zhè)一(yī / yì /yí)目标的(de)達成很大(dà)程度上(shàng)依賴于(yú)美國(guó)核能管理委員會(NRC)的(de)審批速度。Kerrisdale引用一(yī / yì /yí)位前NRC專員的(de)觀點稱,Oklo的(de)時(shí)間表過于(yú)樂觀,光是(shì)獲得許可證就(jiù)“可能至少需要(yào / yāo)四年時(shí)間”。
“Oklo以(yǐ)典型的(de)SPAC方式,向市場推銷誇大(dà)的(de)單位經濟效益,同時(shí)嚴重低估了(le/liǎo)其産品商業化所需的(de)時(shí)間和(hé / huò)資本。”Kerrisdale Capital稱。
盡管SMR被視作核電發展的(de)新希望,但因按時(shí)、按預算完成的(de)不(bù)确定性以(yǐ)及高利率和(hé / huò)願意承銷項目的(de)客戶短缺,SMR依然受到(dào)市場質疑。
去年年底,在(zài)利率和(hé / huò)通脹率上(shàng)升的(de)重壓下,NuScale在(zài)愛達荷州的(de)SMR項目成本在(zài)從50億美元激增至90億美元後被取消。更早些時(shí)候,私營SMR開發商X-Energy終止了(le/liǎo)與 Ares Acquisition Corporation的(de)合并上(shàng)市計劃,理由是(shì)“市場條件嚴峻”。
TD Cowen分析師Marc Bianchi指出(chū),SMR行業面臨的(de)困境是(shì),客戶不(bù)願意簽約“一(yī / yì /yí)号反應堆”,因爲(wéi / wèi)這(zhè)比建造後續反應堆更昂貴、風險更大(dà)。
03 美國(guó)核電難複興
“美國(guó)繼續保持人(rén)工智能領導地(dì / de)位的(de)*限制因素是(shì)電力。不(bù)是(shì)土地(dì / de),也(yě)不(bù)是(shì)芯片,而(ér)是(shì)電力。因此這(zhè)是(shì)首要(yào / yāo)目标。”美國(guó)SMR研發商X-Energy的(de)首席執行官Clay Sell曾這(zhè)樣表示。
對于(yú)如今的(de)AI軍備競賽,卡脖子(zǐ)的(de)已經不(bù)再是(shì)芯片,而(ér)是(shì)電力。爲(wéi / wèi)此,美國(guó)推動“核電複興”箭在(zài)弦上(shàng),但針對核電推出(chū)的(de)諸多計劃和(hé / huò)目标,存在(zài)不(bù)少水分。
根據白宮日前公布的(de)路線圖,到(dào)2050年左右,美國(guó)将通過建設新反應堆、重啓核電站和(hé / huò)升級現有設施,再部署200GW的(de)核電産能。短期目标則是(shì)在(zài)十多年内使35GW的(de)新産能投入運行。
然而(ér),盡管規劃宏大(dà),美國(guó)曆屆政府在(zài)推動核電發展上(shàng)卻是(shì)“雷聲大(dà),雨點小”,支持核電的(de)政策屢次被提出(chū),但大(dà)多未能實現實際推進。不(bù)論是(shì)新建還是(shì)重啓、升級,都絕非易事。
對美國(guó)而(ér)言,盡管當年的(de)三哩島核電站事故并未造成人(rén)員傷亡,但作爲(wéi / wèi)人(rén)類核能發展史上(shàng)首次堆芯熔毀事件,這(zhè)起事故徹底打破了(le/liǎo)核電站“*安全”的(de)神話,成了(le/liǎo)美國(guó)核電發展的(de)轉折點。
雖然從技術角度來(lái)看,美國(guó)依然保有優勢,但其基礎設施建設能力與*時(shí)期相比已大(dà)幅下降。
根據美國(guó)能源信息署的(de)數據,從1979年到(dào)1988年,先後有計劃中的(de)67個(gè)核反應堆建設項目被取消。去年7月,美國(guó)佐治亞州的(de)沃格特勒核電站3号機組正式并網發電,這(zhè)是(shì)美國(guó)30多年來(lái)新建的(de)*座核電機組,也(yě)是(shì)7年來(lái)*并網發電的(de)核電機組。
美聯社指出(chū),随着沃格特勒核電站3号和(hé / huò)4号機組相繼投運,美國(guó)目前已經沒有任何在(zài)建的(de)核電站,沃格特勒核電站也(yě)成爲(wéi / wèi)美國(guó)進入21世紀後啓動并持續實施的(de)*商業核電項目。
也(yě)正因爲(wéi / wèi)核電機組規模遲遲無法擴大(dà),科技公司開始将目光轉向已關停的(de)核電機組。
但遺憾的(de)是(shì),在(zài)美國(guó),像三哩島核電站這(zhè)樣具備“複活”條件的(de)項目是(shì)鳳毛麟角,依賴退役核電站複工并不(bù)能從根本上(shàng)解決問題。
美國(guó)核電發展的(de)另一(yī / yì /yí)個(gè)隐憂,是(shì)目前美國(guó)在(zài)運行核電站的(de)老化問題。美國(guó)能源信息署(EIA)數據顯示,截至2024年4月30日,美國(guó)投入運行的(de)商業核電反應堆的(de)平均年齡約爲(wéi / wèi)42年。
圖:美國(guó)核電機組大(dà)部分在(zài)上(shàng)世紀70年代建成投運;圖源:美國(guó)能源信息署
設備老化不(bù)僅顯著增加了(le/liǎo)安全風險,還導緻運行效率下降,維護成本大(dà)幅攀升。如何逐步替換這(zhè)些老舊反應堆,同時(shí)加速新一(yī / yì /yí)代反應堆的(de)建設,已成爲(wéi / wèi)美國(guó)核電行業亟待解決的(de)難題。
畢竟,除了(le/liǎo)開發周期漫長、前期投資巨大(dà)以(yǐ)及超支風險外,核電站建設還需要(yào / yāo)經過複雜的(de)審批流程,并面臨公衆對核安全和(hé / huò)核廢料管理的(de)持續質疑和(hé / huò)擔憂,這(zhè)都讓建設新核電站的(de)推進困難重重。
走向核電的(de)路,依然充滿變數。