核電新創公司正積極推銷其解決方案,以應對 AI 資料中心對穩定電力的需求。由比爾蓋茲創立的 TerraPower 是最新加入此行列的公司之一,據彭博社報導,該公司計劃今年宣布其首個資料中心專案。

TerraPower 尚未透露客戶名稱,但今年一月曾宣布 Meta 已同意購買其八座 Natrium 核電廠。預計於 2027 年動工的資料中心專案,將是該公司的第二座電廠,其第一座電廠已在懷俄明州興建中。

並非所有核反應爐都適合資料中心使用,但 TerraPower 擁有一項關鍵優勢,能源儲存,這有望使其在競爭中脫穎而出。這項優勢得益於其設計能與風能和太陽能等再生能源互補。

包括 TerraPower 在內的核反應爐,在全速運轉時效果最佳。在所有類型的發電廠中,核反應爐的容量因子最高,在美國有 92.5% 的時間能以最大功率發電。然而,現有的反應爐啟動和關閉速度緩慢,根據洛磯山國家實驗室的數據,每分鐘只能增加或減少約 5% 的總額定輸出。

許多新創公司正在開發的新型小型模組化反應爐(SMR),反應速度較快,每分鐘可調整約 10% 的額定輸出。但以降低的容量運轉並不理想,因為當發電量不足時很難獲利。

這對任何發電廠來說都是如此,但對資本支出最高的核電廠而言尤其如此。新創公司希望 SMR 的大規模製造能降低資本支出,但這尚未得到證實。即使成功,也可能需要十年或更長時間才能看到效益。每家新創公司都承認其早期電廠成本高昂,因此盡可能以最高容量運轉是合理的。

對於資料中心,特別是那些依賴內部供電的資料中心來說,這構成了一項挑戰。它們的負載,尤其是在訓練 AI 或回應提示詞時,會隨著 GPU 處理任務而快速升降。這種劇烈的波動甚至導致天然氣渦輪機因壓力過大而損壞。為了平滑負載曲線,它們需要使用大型電池組,這進一步增加了成本。

TerraPower 設計其 345 兆瓦的熔鹽冷卻反應爐,正是為了克服這些挑戰。其中一個關鍵考量是確保反應爐能與風能和太陽能等間歇性電力來源互補,因此電廠需要快速啟動和關閉。儘管 TerraPower 在規劃時主要考慮的是再生能源而非資料中心,但兩者的間歇性特徵相似,只是在方程式的兩端。

為了快速調整,TerraPower 並不直接增加或減少反應爐的功率輸出。相反地,它持續進行原子分裂,並將多餘的熱量儲存在一個巨大的熔融鈉槽中。當電力需求激增時,電廠可以利用這個儲存槽產生更多蒸汽來驅動渦輪機。即使需求較低,昂貴的設備也能持續運作,讓公司能將投資分攤到更多的運營時間上。

這種方法結合了核能的最佳優勢,高容量因子,並搭配了能源儲存技術,使 TerraPower 能夠在高度依賴再生能源的電網或連接到資料中心時良好運作。這是一種靈活的解決方案,有望在為 AI 供電的競爭中為這家新創公司帶來優勢。